• 科研進展

    AAS: 新研究預測2022年可能發生第三次連續拉尼娜

      在中國科學院前沿科學重點研究項目、國家自然科學基金、中國科學院戰略重點研究項目和廣東省基礎與應用基礎研究重大項目的聯合資助下,中科院大氣所鄭飛研究員和復旦大學方向輝副研究員及合作者,利用多元回歸預測模型對2022年冬季的尼諾3.4指數進行了預測,分析了可能導致第三年拉尼娜出現的氣候因素,對比了同樣發生連續三年拉尼娜事件的1998-2000年間各項氣候條件,最終對其可能產生的氣候影響進行了初步預判。這項研究對于進一步理解ENSO復雜性及其預測具有重要的學術價值。

      1.多元模型預測強東南風對2022年冬季第三次拉尼娜生成有促進作用

      研究者們分析了2022年春季的海氣場狀態,發現熱帶中東太平洋地區存在大范圍區域海溫仍然偏冷。研究者們進一步利用包含赤道平均溫躍層深度、西太平洋緯向風應力、溫躍層深度的緯向梯度以及東赤道太平洋平均經向風應力四個氣候因子在內的多元回歸預測模型,分析了其對2022年冬季尼諾3.4指數重要影響因子的貢獻,發現春季大氣的異常狀態比海洋溫躍層異常狀態更強:較強東風應力與自1980年以來最強的南風應力,能夠通過影響赤道地區溫躍層緯向梯度進一步影響熱帶中東太平洋的冷海溫,并使之得以維持,并可能向西發展,進而導致2022年冬季第三次拉尼娜的形成。

    2022年3月偏冷的熱帶太平洋、強的東南風和較大的赤道溫躍層梯度

      2.第三次拉尼娜發生的貢獻因子對比及可能帶來的氣候影響

      伴隨著前述強勁的東南風異常,若2022年冬季繼續發生拉尼娜事件的話,2020-2023年將成為拉尼娜自1980年以來第二次持續發生三年的年份,這是十分罕見的,此前僅有1998-2001年與之相似。從拉尼娜發生前第三年春季的海氣條件來看,這兩次氣候事件的發展過程存在較大差異:2000年的東風應力異常抵消了赤道溫躍層深度的平均值和東西太平洋梯度,以及東太平洋經向風應力這三個變量帶來的負貢獻,說明盡管海洋動力的角度來看,并不支持ENSO演變為冷事件,但西太平洋強勁東風異常也能夠促使冬季拉尼娜的出現;而2022年春季的異常,東風和南風都貢獻了很大力量,可能是通過增強赤道南部的海洋上升流、迫使次表層冷水從離赤道區向赤道地區入侵,進而引發第三年拉尼娜。

      由于三次連續拉尼娜的發生在歷史上十分罕見,作者分析了第三年拉尼娜將產生的氣候影響,認為2022年夏季在海洋大陸區可能存在強降水異常,而冬季在北美和亞歐大陸可能出現強列的冷異常,需要防范個別地區的洪澇及低溫災害。

    四個預測因子對2000和2022年冬季拉尼娜的相對貢獻

      目前ENSO預測的主要障礙來自其時空復雜性,如ENSO發生的類型,超級厄爾尼諾的可預報性,厄爾尼諾與拉尼娜的非對稱性,以及春季預報障礙等。進一步理解春季海氣耦合狀態復雜情況、對跨春季的ENSO預報進行改進、對ENSO可能帶來的氣候影響進行預警,將是未來的重要目標。

      參考文獻:

      Fang, X.-H., and Coauthors, 2022: Will the historic southeasterly wind over the equatorial Pacific in March 2022 trigger a third-year La Ni?a event? Adv. Atmos. Sci., https://doi.org/10.1007/s00376-022-2147-6

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      http://www.iapjournals.ac.cn/aas/en/article/doi/10.1007/s00376-022-2147-6

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