第七届青年地学论坛

全球变暖影响厄尔尼诺期间西北太平洋大气环流变率的机制
王宇浩1，何超2*，Tim Li1,3
1. 南京信息工程大学 大气科学学院 气象灾害教育部重点实验室/气候动力学研究中心，南京 210044；2. 暨南大学 环境与气候变化研究院，广州 511400；3. 夏威夷大学 海洋与地球科学学院 太平洋国际研究中心，火奴鲁鲁 96822

厄尔尼诺-南方涛动（El Niño-Southern Oscillation，ENSO）是气候系统中最强的年际变率信号，也是我国短期气候预测的重要依据。通过激发大气遥相关型，ENSO能够调控西北太平洋大气环流变率，进而影响我国的气候。在厄尔尼诺不同位相，其对西北太平洋大气环流的影响不同。在发展位相夏秋季，厄尔尼诺直接在西北太平洋激发出异常的气旋性环流（North Pacific cyclone，NPC）；在成熟位相，通过西北太平局地风蒸发反馈机制或湿焓平流机制，厄尔尼诺在西北太平洋强迫出异常西北太平洋反气旋（WNPAC），该异常反气旋能够维持至次年春季乃至夏季，持续地影响我国气候。
利用CMIP5多模式的输出结果，本工作探讨了全球变暖下厄尔尼诺发展至成熟位相西北太平洋异常大气环流的可能变化及其机制。气候模式的预估结果显示未来厄尔尼诺发展位相异常NPC有所增强，成熟位相冬季异常WNPAC强度基本保持不变。基于一个简单的理论模型和一系列不同复杂度的试验，我们证实增暖情形下，厄尔尼诺期间西北太平洋异常大气环流的变化主要由赤道中东太平洋异常热源和平均态静力稳定度的变化幅度决定。在更暖的气候背景下，通过湿绝热调整，大气的静力稳定度增强，削弱异常大气环流；异常热源的变化同时受到平均态海温和异常海温变化的调控。异常NPC直接由赤道中东太平洋异常热源强迫激发，未来异常热源的增幅强于静力稳定度的增幅，使得异常NPC增强。异常WNPAC由赤道中东太平洋异常热源间接强迫，虽然异常热源显著增强，但是增强的平均态静力稳定度抵消了增强的异常热源引起的一系列效应，最终使得异常WNPAC强度几乎保持不变。