近日，中國科學(xué)院南海海洋研究所熱帶海洋環(huán)境國家重點(diǎn)實(shí)驗室（LTO）/ 全球海洋和氣候研究中心(GOCRC) 研究員王春在團隊針對東太平洋（EP）厄爾尼諾激發(fā)負位相太平洋經(jīng)向模態(tài)（PMM）機制的適用性提出了新的觀(guān)點(diǎn)。研究成果以博士后范漢杰為第一作者、王春在為通訊作者發(fā)表在國際期刊Journal of Climate上。

　　PMM是太平洋最為強盛的熱帶外海氣活動(dòng)之一，與厄爾尼諾-南方濤動(dòng)（ENSO）之間存在密切的相互作用。前人提出了ENSO影響PMM的兩個(gè)機制：1.中太平洋（CP）ENSO能夠激發(fā)同位相的PMM；2.EP厄爾尼諾能在強度足夠大的情況下激發(fā)負位相的PMM。前人工作強調機制2只適用于1982/83和1997/98兩次超強的EP厄爾尼諾，并且PMM指數也確實(shí)在1983和1998年春季達到了最大的兩次負值（圖1a）。然而，實(shí)際上1983和1998年春季，副熱帶太平洋上的海溫異常（SSTA）是微弱的負值甚至是正值（圖1b和c），與PMM指數的高負值顯然不符。

　　為了理解這一看似矛盾的結果，本研究將ENSO影響PMM的兩個(gè)機制進(jìn)行了物理過(guò)程的對比診斷以檢驗各自的適用性。結果表明，CP ENSO激發(fā)的大氣響應剛好能夠配合風(fēng)-蒸發(fā)-海溫（WES）反饋引起同位相的PMM活動(dòng)。另一方面，雖然EP厄爾尼諾中心區的SSTA獨自發(fā)生時(shí)有助于激發(fā)負位相的PMM，但EP厄爾尼諾的SSTA橫跨經(jīng)度較寬，可以延伸至CP區域，整體引起的大氣響應并不能很好地配合WES反饋進(jìn)而激發(fā)負PMM活動(dòng)。以上物理機制診斷解釋了兩次超強EP厄爾尼諾期間副熱帶SSTA微弱的原因，但不能解釋當年P(guān)MM指數的高負值。

　　為此，本研究進(jìn)一步采用了指數投影拆解的方法，對PMM指數強度進(jìn)行了貢獻量化分析。結果表明，大多數的PMM指數高值是由副熱帶的SSTA引起，而1982/83和1997/98期間PMM指數的高負值卻是由EP區域強盛的增暖投影至PMM模態(tài)在赤道上的負值中心所引起的，與一般情況不同（圖2）。進(jìn)一步采用CMIP6模式分析同樣獲得了以上的結果。

　　本研究結果澄清了前人提出的EP厄爾尼諾能夠激發(fā)負PMM的偏差理解，有助于更加準確地認識太平洋熱帶-熱帶外的相互作用。另外，本研究表明類(lèi)似經(jīng)驗正交分解和最大協(xié)方差分析等方法雖然有助于識別氣候模態(tài)，但這些方法得到的指數用于模態(tài)強度表征時(shí)可能包含虛假信息，在研究過(guò)程中需要謹慎對待。

　　本研究得到了國家自然科學(xué)基金重大項目、國家重點(diǎn)研發(fā)計劃項目和博士后創(chuàng )新人才支持計劃等共同資助。

　　相關(guān)論文信息：

　　Fan, H., S. Yang, C. Wang, and S. Lin, 2023: Revisiting the impacts of tropical Pacific SST anomalies on the Pacific Meridional Mode during the decay of strong eastern Pacific El Nio events. J. Climate.

　　原文鏈接：

　　https://doi.org/10.1175/JCLI-D-22-0342.1

圖1. (a) PMM指數逐月時(shí)間序列，虛線(xiàn)指示1983和1998年的春季。(b) 1983年和 (c) 1998年春季的海溫異常空間分布。

圖2. (a) PMM指數和空間投影方法得到的PMM投影指數，相關(guān)性為0.98。(b) 和 (c) 為利用空間投影方法拆解得到的副熱帶太平洋（藍色）和熱帶太平洋（紅色）的SSTA對PMM指數強度的貢獻，(b) 是未濾除冷舌指數信號的結果，(c) 是濾除后的結果。