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Nature Climate Change刊发海洋国家实验室重要新成果
来源:海洋动力过程与气候功能实验室    2017-07-25 09:48:20

7月24日,国际著名学术期刊Nature Climate Change在线发表了题为Continued increase of extreme El Niño frequency long after 1.5 °C warming stabilization(《全球气温1.5°C增暖稳定后极端厄尔尼诺事件发生频率持续增加》)的最新研究成果。此项工作是由澳大利亚联邦科学与工业研发组织海洋与大气研究中心青年学者王国建博士为第一作者,青岛海洋科学与技术国家实验室(以下简称“海洋国家实验室”)领军科学家蔡文炬教授和主任委员会主任吴立新院士为联合通讯作者,中国海洋大学、海洋国家实验室海洋动力过程与气候功能实验室甘波澜副教授、林霄沛教授、陈朝晖教授为合著者的科研团队共同完成。

2016年4月全球170多个国家领导人齐聚纽约联合国总部,共同签署了气候变化问题《巴黎协定》,承诺将全球气温升高幅度控制在2°C范围之内,理想目标是控制在1.5°C。已有研究指出,全球增暖控制在1.5°C可以使2°C情境下的极端高温事件发生频率减小50%,也会在一定程度上减小极区冰架融化。但是,蔡文炬团队利用第五次耦合模式比较计划(CMIP5)多气候模式试验数据研究发现,即使全球增暖控制在1.5°C,极端厄尔尼诺事件发生频率仍持续增加,人类社会依然面临气候变化带来的重大影响。文章指出,在全球气温1.5°C增暖稳定后,极端厄尔尼诺事件发生频率仍持续增加至少40%(图1左)。即使在2050年以后的100年里,极端厄尔尼诺事件发生频率依旧呈现显著的上升趋势(图1右)。研究认为,尽管全球气温已经稳定,赤道太平洋的温跃层仍将在相当长的时间内保持异常加深状态,造成赤道东太平洋的增暖大于赤道外区域,造成海温经向梯度减弱,这恰恰是导致极端厄尔尼诺事件多发的主要机制之一。


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图1:(左图)1869-2099年多气候模式模拟的全球气温(GMT;相比于工业革命前1869-1899平均;黑色曲线)和极端厄尔尼诺事件频率(每100年;紫色曲线)变化。紫色圆点及其对应数值表示极端厄尔尼诺事件频率在1.5°C增暖前后共31年的平均值。(右图)1869-2250年多气候模式模拟的全球气温和极端厄尔尼诺事件频率变化。数值分别表示2050-2150年和2151-2250年的极端厄尔尼诺事件频率变化趋势。


据悉,厄尔尼诺是对全球气候有重大影响的自然变率之一。极端厄尔尼诺事件(如1982/1983、1997/98事件)以西太平洋暖池和大气对流活动中心的向东极大扩展为主要特征,并伴随着在冷而干的赤道东太平洋上空降雨量的急剧增大。极端厄尔尼诺事件不仅对全球天气形态具有严重破坏性,还对全球生态系统、农业生产、洪涝灾害以及其他极端天气事件具有深刻影响。

自2014年以来,蔡文炬教授及其研究团队已在Nature、Nature Climate Change、Nature Geoscience杂志发表了一系列有关全球变暖对极端厄尔尼诺/南方涛动(ENSO)事件、极端印度洋偶极子(IOD)事件影响的原创新成果,在海洋与气候变化研究领域形成了具有重大国际显示度的理论体系,进一步彰显了海洋国家实验室在该研究领域的国际前沿地位。该文章也是海洋国家实验室国际南半球海洋研究中心继6月26日陈显尧教授在Nature Climate Change发文以来第二次发表高水平合作研究成果,是对国际南半球海洋研究中心合作科学研究稳步推进的有力见证。


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