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刘健教授项目组成果在《Nature Climate Change》发表

时间:2023-09-19 10:34:28  作者:  点击:

近日,我院刘健教授的重点国际合作项目组在持续多年的拉尼娜(Multiyear La Niña, 简称ML)事件的研究中取得进展,研究成果以“Understanding the Recent Increase in Multiyear La Niñas”为题,2023年9月18日在Nature子刊《Nature Climate Change》(影响因子:30.7)发表。

持续多年的拉尼娜事件(ML)对全球气候的影响远强于单年拉尼娜事件,其显著增加了中国、澳大利亚、孟加拉国和委内瑞拉的灾难性洪水风险,对美国西南部的干旱和野火事件的发生频率也有重大影响。理解气候变化对多年拉尼娜事件的影响,对于提高ENSO预测能力、应对气候变化、促进社会经济可持续发展等具有重要的科学意义和现实意义。

观测资料表明,自1998年以来共发生了6次拉尼娜事件,其中5次持续了两到三年(1998-2000、2007-08、2010-11、2016-17和2020-2022),被称为多年拉尼娜事件。以往观点认为超级厄尔尼诺事件是诱发多年拉尼娜的原因,但是,刘健教授项目组的研究发现,1998年以来有3次ML并不是发生在超级厄尔尼诺事件之后,这挑战了传统的理论认知。为何近期多年拉尼娜事件频发?未来它们是否会更加频繁?

为了回答上述问题,研究团队基于观测/再分析资料分析发现:过去一百年中共发生了10次ML,其中8次均发生于1970年之后;ML的发展过程有两种类型:一种发生在超级厄尔尼诺之后(Super El Niño to Multiyear La Niña, 简称 SE2ML);另一种则发生在中太平洋厄尔尼诺之后(Central Pacific El Niño to Multiyear La Niña, 简称 CPE2ML);ML的发生速率显著快于单年拉尼娜事件,从而导致更强的拉尼娜累积强度,并增强其对全球气候的影响程度,因此ML发生速率可以作为预测ML的前兆信号。

研究还发现:ML发生速率与西太平洋增暖有关。1970年以来西太平洋较中太平洋增温速度更快,导致西太-中太的海温梯度增大。这一方面会加强赤道太平洋纬向平流过程,引起更多的超级厄尔尼诺和中太平洋厄尔尼诺,进而增加ML的发生概率;另一方面,西太增暖既可通过纬向平流过程加强CPE2ML、又可通过温跃层反馈过程加强SE2ML。上述观测得到的ML与西太平洋增暖的紧密联系也得到了历史时期大集合成员气候模拟结果的支持。这项工作揭示了气候变化影响下多年拉尼娜事件形成及频发的原因,并预示着如果未来西太平洋继续增暖(相对于中太平洋),将会引发更多的多年拉尼娜事件,为气候变化应对带来更大的挑战。

我院孙炜毅讲师和夏威夷大学王斌教授是该论文的共同通讯作者,第一作者王斌教授是重点国际合作项目美方负责人。合作者包括新疆大学靳春寒副教授、夏威夷大学罗霄助理研究员、南京信息工程大学Young-Min Yang教授、夏威夷大学李天明教授、美国地球物理流体动力学实验室(GFDL)项宝强研究员、美国太平洋海洋环境实验室Michael J. McPhaden研究员、哥伦比亚大学Mark A. Cane教授、夏威夷大学金飞飞教授、中山大学刘飞教授和我校刘健教授。该项研究得到国家自然科学基金重点项目、青年项目和面上项目的共同资助。

论文链接:

https://www.nature.com/articles/s41558-023-01801-6

论文信息:

Wang, B.*, W. Sun*, C. Jin, X. Luo, Y.-M. Yang, T. Li, B. Xiang, M. J. McPhaden, M. A. Cane, F. Jin, F. Liu, & J. Liu, Understanding the Recent Increase in Multiyear La Niñas. Nature Climate Change, 2023, https://doi.org/10.1038/s41558-023-01801-6

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