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Nature Climate Change刊发海洋高等研究院最新研究成果
供稿单位:翟耀 发布日期:2019-12-23 访问次数:87

本站讯 2019年12月16日,国际顶级学术期刊Nature(《自然》)子刊Nature Climate Change(《自然气候变化》)在线发表了题为“The Pacific Decadal Oscillation less predictable under greenhouse warming”(《温室气体增暖背景下北太平洋年代际振荡可预测性减弱》)的最新研究成果。该工作由海洋高等研究院(以下简称“高研院”)青年学者李姝珺博士为第一作者,高研院院长吴立新院士和蔡文炬教授为联合通讯作者的科研团队共同完成。

  太平洋年代际振荡(Pacific Decadal Oscillation,以下简称“PDO”)是北太平洋年代际变率的主模态,其正(负)位相表现为北太平洋海盆西部和中部海表面温度异常变冷(暖),而北美西部沿岸海域异常变暖(冷)的“马蹄型”空间模态(如图1)。自1900年以来,PDO已发生多次位相转变,并且对其毗邻区域乃至全球范围的气候,生态环境和农业等产生深远影响。例如,PDO可通过调制东亚大气环流,影响中国不同区域的降水,诱发洪涝灾害等极端气候事件。然而,全球变暖背景下,PDO的可预测性会发生怎样的变化及相关机制尚不清晰,是目前国际上气候年际至年代际尺度预测的热点问题之一,对国家决策部门制定相关气候应对政策具有重要指导作用。

本研究利用多组观测资料和CMIP5海气耦合多模式数据,结合北太平洋海气耦合理论模型,发现全球变暖将导致PDO可预测性减弱,且具有模式间一致性(如图2)。其机制是伴随着全球变暖,上层海洋层结的加强诱发海洋斜压罗斯贝波传播加快,导致PDO年代际周期缩短,且海表面温度信号强度的减弱,从而使得PDO更难被探测。该研究的发现意味着未来全球变暖幅度的增大将会使得PDO的预测面临更严峻的挑战,严重限制人类预测未来极端气候的能力。

由吴立新院士领衔的科研团队,长期致力于海洋动力过程与气候变化预测领域的研究。此次成果围绕“一个可预测的海洋”,首次揭示了北太平洋年代际变率可预测性对全球变暖的响应,彰显出高研院在海-气相互作用及年代际尺度预测领域的全球引领作用。

通讯员:李昂 侯霞