光明網訊 4月15日，記者從中科院大氣所了解到，大氣所聯合日本東京大學、美國斯克利普斯海洋研究所組成的國際團隊在《Nature Geoscience》上發表研究論文，提出了一個新的ENSO變化約束機制，并且揭示全球變暖下ENSO的氣候影響會顯著增強。
據了解，ENSO（厄爾尼諾-南方濤動）是發生在赤道中東太平洋三到七年周期的冷暖振蕩現象，對全球氣候和生態環境有明顯影響。如在ENSO暖事件時，拉丁美洲和我國長江流域易出現洪澇災害，而在澳大利亞、印度尼西亞、南亞次大陸和巴西東北部易遭受干旱。隨著全球溫室氣體排放的增加，氣候正在經歷變暖。因此，預估全球變暖下ENSO的變化一直是氣候學研究的重要目標。
此前的預估研究主要是基于IPCC（政府間氣候變化專門委員會）的數值模式模擬，但數值模式自身的缺陷給預估帶來了很大的不確定性。數值模式物理過程和初始場細微的差異，可能會帶截然不同的ENSO預估結果，從而很難在數值模擬中獲取可信的ENSO變化信號。
圖一：全球變暖下ENSO影響變化示意圖。全球變暖下大氣邊界層水汽、熱帶降水、對流層溫度和大氣環流對ENSO的響應增強。
此研究基于熱力學理論提出了一個新的ENSO變化機制。根據克勞修斯水汽方程，大氣飽和水汽壓是隨著溫度增加而接近指數增長，導致水汽對溫度的響應隨著溫度增長而增強。因此在全球變暖背景下，同樣振幅的ENSO能導致更大的對流層水汽異常，進而造成更大的全球大氣環流、氣溫和降水異常（圖一）。非常有意思的是幾乎所有的CMIP5和CMIP6數值模式的模擬結果和理論推測一致。
這項研究將為全球變暖下ENSO的變化提供一個新的約束理論，減少ENSO預估的不確定。同時該理論清晰的指出全球變暖下ENSO的氣候影響將顯著增強，表明未來ENSO可能會造成更大的氣候災害。由于ENSO是我國長江流域、四川和陜西山區旱澇災害的主要成因，研究結果意味著這些地區旱澇災害在未來可能會更加嚴重。
該論文第一和通訊作者是中科院大氣所胡開明副研究員，黃剛研究員為共同通訊作者，合作者包括大氣所黃平研究員、日本東京大學Yu Kosaka、和美國斯克利普斯海洋研究所謝尚平教授。(張夢凡)
論文鏈接： https://dx.doi.org/10.1038/s41561-021-00730-3
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