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在变暖气候中,ENSO引发的全球海表温度变率增强
这对海洋与天气意味着什么
厄尔尼诺以每隔几年改变全球天气格局而闻名,给一些地区带来洪涝,而另一些地区则出现干旱。本研究提出了一个对变暖世界至关重要的问题:随着地球变暖,厄尔尼诺对全球海表温度以及由此影响的区域气候与生态系统的控制力,会不会增强?利用最先进的气候模式,作者表明答案是肯定的,并解释了为什么未来的厄尔尼诺事件很可能在热带太平洋以外的海域留下更大印记。
作为全球气候“心跳”的厄尔尼诺
厄尔尼诺是热带太平洋中一种跷跷板式的格局,将暖水向东推移并重新排列大气中的风和降水。这些变化通过所谓的大气桥向外扩散,改变遥远大陆上的风暴、热浪和降水。由于海表温度帮助引导风暴并为海洋生物提供能量,厄尔尼诺影响海表温度的方式变化会带来广泛的后果,从珊瑚白化和渔业到沿海洪涝。研究聚焦于当前全球海表温度的波动与厄尔尼诺指数之间的相关性,以及这种联系在更温暖的未来如何变化。

在更温暖世界中更强的海洋响应
研究人员分析了一个高分辨率气候模式的大量模拟以及来自一项国际比对计划的34个模式。在几乎所有模型中,他们发现,随着温室气体增加,厄尔尼诺能解释的海表温度波动比例在世界大部分海域都有所上升。这种增强不仅出现在热带太平洋本身,也出现在南北太平洋、印度洋和大西洋,包括美国东海岸附近水域和澳大利亚周边海域。即便各模式对未来厄尔尼诺事件的强度存在分歧,它们仍一致认为海洋对厄尔尼诺的逐点敏感性会增强。
风与湿度如何联手
为揭示这种敏感性增强的原因,作者剖析了热量如何进入和离开上层海洋。他们发现,影响最大的因素是气海之间的表面热交换;相比之下,海洋混合层厚度的变化——在更温暖的气候中略有变薄——所起的作用较小。两项关联因素尤为突出。首先,厄尔尼诺相关的风改变在更温暖的大气中更强烈,强化了海面搅动,在某些地区增加蒸发而在其他地区减少蒸发。其次,随着空气和海洋变暖,海表相比上方空气能容纳更多水汽,从而扩大了海表与近海空气之间的典型湿度差。更大的湿度差意味着任何由厄尔尼诺引起的风力变化现在都会引发更大规模的蒸发与热量损失或获得,进而反馈影响局地海表温度。

放大的变化的区域热点
研究聚焦若干关键区域,展示这些过程如何展开。在东海,厄尔尼诺相关的加强的高压系统削弱了通常的凉爽干燥风,减少蒸发,使海表比今天更易变暖。在美国东海岸和副热带北太平洋的部分地区,增强的风力增加了蒸发,导致厄尔尼诺年间出现比正常更冷的海水。在南印度洋,背景湿度上升是主导因素,即便局地风场没有发生大变化,也推动海水偏暖。尽管不同地点的细节各异,共同的结论是风与湿度的变化协同作用,放大了厄尔尼诺在区域海域的指纹。
这对未来气候风险意味着什么
简单来说,研究得出的结论是,随着世界变暖,厄尔尼诺事件在塑造全球海温方面的影响将更加显著。这不仅影响大气中的天气格局,还会影响海洋生态系统、海洋碳吸收以及与异常海表温度相关极端事件的发生概率。即便未来的厄尔尼诺事件本身不总是变得更强,温暖海洋、更湿空气和更具响应性的风场等背景条件意味着它们对世界海洋以及由此驱动的天气的影响很可能会加强。
引用: Hong, SJ., Kim, GI., Shin, Y. et al. Stronger ENSO-induced global SST variability in a warming climate. Nat Commun 17, 4231 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-70140-9
关键词: 厄尔尼诺, 海表温度, 气候变率, 全球变暖, 气海相互作用