科学家揭示西太平洋上层海洋动力过程对厄尔尼诺的触发机制

厄尔尼诺—南方涛动（ENSO）是地球气候系统中最显著的季节至年际尺度气候变率。传统预测主要依赖海表温度等反映海洋热力状态的慢变量，但短期大气波动如何影响长期气候演变仍待阐明。

近日，中国科学院海洋研究所研究团队在热带海气相互作用机制研究方面取得新进展，揭示西太平洋上层海洋将短暂且间歇出现的大气季节内振荡累积转化为持续数月的低频海洋异常，进而引发厄尔尼诺现象。

研究团队聚焦西太平洋上层海流短期波动，发现仅起源于印度洋并传播至西太平洋产生强西风的季风季节内振荡事件能在海洋留下显著印记。在厄尔尼诺爆发前一年冬季，此类事件接连发生，其反复扰动的同向信号在海洋中逐步累积，形成持续数月的东向环流异常。该过程增强纬向热输送，推动热量向中东太平洋堆积，为厄尔尼诺发展储备关键条件。

该机制为提升全球气候预测水平提供了新的ENSO前期海洋动力指标。数据分析表明，西太平洋上层海流的这种短期波动能够提前约8个月预示厄尔尼诺核心区的水温变化，将其纳入传统模型后，显著提升了厄尔尼诺的预测能力，补充了传统慢变量缺失的关键动力信息。此外，这一跨时间尺度海洋调整过程还与中太平洋海洋热浪密切相关，为ENSO及极端海洋增暖事件的早期诊断提供了新的参考。

研究拓展了对“海洋记忆”的认识，海洋不仅能保存已有的热含量，更能通过动力过程持续整合短期大气扰动，并转化为低频海洋状态，将天气尺度大气强迫与季节—年际气候演变通过海洋环流累积调整有效连接起来。

相关研究成果发表在npj Climate and Atmospheric Science上。研究工作得到国家自然科学基金等的支持。

论文链接 

季节内大气强迫通过海洋累积调整连接ENSO演变的跨时间尺度动力桥梁示意图