不同类型厄尔尼诺的形成机制及其对气候变化的响应

传统El Ni?o事件中海面温度异常主要出现赤道东太平洋及秘鲁沿岸。而最近的研究发现热带太平洋还存在另一类型的El Ni?o，其海面温度异常的中心位于赤道中太平洋180度经线附近。这类中部型El Ni?o对东亚、澳洲和美洲气温及降水的影响与传统东部型El Ni?o相比有着很大差异，并且其发生的频数随着全球变暖逐渐增加。关于该中部型El Ni?o的形成机制，目前还没有一个完整的理论解释，因此无法判断它是否代表了一类有别于传统ENSO的新的热带海气耦合模态。本申请将利用一个中等复杂程度的海气模式并结合IPCC全球气候变暖模式预测结果，通过求解不同气候条件下热带海气耦合系统的稳定性及其主导模态，分析各种海洋大气反馈过程对平均气候变化的敏感性，以期揭示中部型El Ni?o和东部型El Ni?o的主要控制因子，以及它们在全球变暖背景下此长彼消的物理机制。

作为气候年际变异的主要信号，以热带太平洋增暖为代表的厄尔尼诺事件之间存在明显的个例差异。根据海表温度暖异常出现区域的不同，一般将厄尔尼诺事件分为中部型和东部型两大类。关于不同类型厄尔尼诺的形成原因，目前学术界还存在一定争论。本研究着眼于热力学海洋－大气相互作用，从数值试验和资料诊断两方面入手，分析了南太平洋偶极子、西太平洋暖池等气候模态的变化特征及其对ENSO的影响，探讨不同类型厄尔尼诺的气候天气效应，建立了一个印太海气耦合模式并发展了新的数值算法求解赤道海洋动力过程。研究结果显示，热力学海气反馈过程在气候年际变异中发挥调控重要作用，而南北半球副热带偶极子可能是东部型和中部型厄尔尼诺事件的先兆因子之一。