【气候变化】西澳大利亚海岸和热带太平洋中西部之间年代际联系的出现

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与实际变暖相结合，澳大利亚西岸的海面温度（SST）变化和在热带太平洋中西部可极大地影响当地天气、气候和海洋生态系统。与这两区域相邻的热带印度洋和印度洋-太平洋暖池经历了与气候变化相关的最快速变暖，并受太平洋年代际涛动（IPO）影响较小。这种快速变暖可通过调节对流活动引起沃克环流变化，并进一步影响热带流域间联系的出现。澳大利亚西部沿海与热带太平洋中西部间的海域间（interbasin）联系，由快速升温区域（热带印度洋和印度洋-太平洋暖池）和上覆大气环流联系在一起，可产生比仅出现在单海域更广泛和深刻的气候影响。

中国科学家根据三组观测数据，揭示了澳大利亚西部海岸的年代际（8-16年）海温变率增强，以及1985年以来与热带太平洋中西部的年代际联系的出现，成果发表于Nature Communications。

过去40年，热带印度洋和印度洋-太平洋暖池的快速SST变化与温室气体和火山活动有关，是导致这两个区域之间年代际协变增强的新因素。SST变化引起在海洋大陆的对流变率增强，导致在澳大利亚西海岸暖相期间，热带太平洋中西部出现更强的东风。上述变化导致热带太平洋中西部变冷，并增强利文流（Leeuwin current）和澳大利亚西海岸异常气旋风，最终导致两个区域之间的耦合增强。

图1 澳大利亚西部海岸和Niño4西部（Niño4w）地区的海面温度（SST）变化、小波谱及其关系
a 基于ERSSTv5（Extended Reconstructed Sea Surface Temperature dataset, version 5）的12月-1月-2月海面温度距平（DJF SSTA）回归到Ningaloo Niño指数（NNI）。蓝色/红色框分别代表 Ningaloo Niño 和 Niño4w 区域。点状区域表示回归结果在 95% 置信水平下具有统计显著性的位置。b 归一化NNI（条形图）和来自集成经验模态分解（EEMD;黑线）的NNI的年代际分量。c 与 b 相同，但用于 Niño4w 索引。d NNI的小波谱。黑点表示超出 95% 置信区间的区域。锥形线下方的区域受边缘效应的影响。e Niño4w 指数的小波谱。红线表示 8-16 年的周期。f NNI 和 Niño4w 指数之间的 21 年滑动相关系数，其中红线表示结果在 95% 置信水平下具有统计学意义。蓝线代表转折点（1960s，NNI-Niño4w连接出现；1985年，NNI-Niño4w连接稳定）。e 中的年份表示推拉窗的中心;例如，1980 年表示 1970-1990 年 21 年滑动窗口的相关性。g 1950-1985 年和 1985-2020 年 NNI 与 Niño4w 指数的相干光谱。红线表示在95%置信水平下具有统计学意义。蓝线表示8-16 年的周期。

图2 12-1-2月澳大利亚西部海岸年代际海面温度（SST）变化的遥相关
1950-1985年和1985-2020年DJF海面温度距平（SSTA）回归到DJF年代际Ningaloo Niño指数（NNI；阴影；单位：K；风异常向量；单位：m/s）。蓝色/红色框分别代表澳大利亚西部海岸和 Niño4w 地区。点状区域是指回归结果在95%置信水平下有统计学意义的区域。c、d 与 a 和 b 相同，但对于200 hPa 风速势异常（阴影；单位：10^6米/秒；辐散风矢量；单位：10^6m/s）。Ningaloo Niño通常在北方冬季达到顶峰，因此只呈现北方冬季的变化。

图3 NNI年代际变率的可能影响因素（年代际太平洋振荡和外部强迫）
a 基于ERSSTv5的NNI（黑线）和年代际太平洋涛动（IPO）指数（蓝线）的21年滑动方差的时间序列，其中红色阴影表示 1978-1997 年期间 IPO 的正相位。b 年际NNI（蓝线）和十年NNI（红线）21年滑动方差的时间序列。红色阴影表示 1978 年至 1997 年期间 IPO 的积极阶段。c ERSSTv5 和热带印度洋（TIOGA）起搏器实验（pacemaker experiments）中的 8-16 年带通滤波年代际 NNI。d TIOGA中8-16年带通滤波年代际NNI和Niño4w指数。e 观测中8年低通滤波热带印度洋海面温度距平（SSTA;15°N–15°S，50°–160°E）以及CESM2-LE和MPI-LE的集合平均值。浅蓝阴影标识 1960 年至 1985 年期间。浅红阴影表示 1985 年之后的时期。f 归一化8年低通滤波（去趋势）热带印度洋SSTA（红）和IPO指数（蓝）。Solid（虚线） 表示 ERSSTv5 （HadISST）。

图4 单一外强迫对热带印度洋（TIO）海面温度（SST）的贡献
ERSSTv5（黑）的8年低通滤波热带印度洋海面温度异常（SSTA；15°N–15°S，50°–160°E）和CESM2-LE（红）和四组CESM2单强迫大集合的集合平均值：排除人为气溶胶（xAER；蓝）、仅温室气体（GHG；浅蓝）、仅生物质燃烧气溶胶和其他一切（BMB和EE；橙）和 EE（紫色）的外部强迫。浅蓝阴影表示1960-1985年期间，浅红阴影1985年后的时期。

参考文献：
Ding, Y., Lin, P., Liu, H. et al. Emergence of decadal linkage between Western Australian coast and Western–central tropical Pacific. Nat Commun 15, 4458 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-48900-2

麦尔修

这种区域性MHW，澳大利亚学者好像称之为Ningaloo Niño，虽然在世界各地都有，但是西澳大利亚最为显著，西澳强ningaloo通常与拉尼娜有关，因为会导致等温线垂直位移，而NNI和IPO三极指数的相关系数与ONI的相关系数也非常相似。该文章似乎从区域性强迫事件通过WES影响速度势等进行证明对拉尼娜背景下正速度势的加强。通过这个分布，我觉得还可以与别的因素联系起来，包括强-IOD对利文洋流运输之类的

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麦尔修 发表于 2024-5-28 10:36
这种区域性MHW，澳大利亚学者好像称之为Ningaloo Niño，虽然在世界各地都有，但是西澳大利亚最为显著，西 ...