CEE:2023-24空间双峰型El Niño事件如何形成?

作者:耿新 发布时间:2024-11-21 浏览量:10

2023-24年热带中东太平洋发生了一次强El Niño事件,引发国际社会的普遍关注。此次El Niño事件的一个鲜明特点是在其成熟期冬季,热带太平洋上出现了两个海温异常中心,分别位于热带中、东太平洋上。事实上,本世纪以来这种空间双峰型El Niño事件已多次发生,以往双峰型事件的两个海温中心一般同步成熟,但本次事件呈现出非同步特征,中部中心在冬季成熟,东部中心在夏末秋初就已提前达到峰值。

针对该现象,青年教师耿新博士和韩国首尔大学Jong-Seong Kug教授等学者进行了合作研究。基于多套再分析数据的海洋混合层热量收支分析发现,本次事件中部海温中心的增暖在秋季最强,主要源于纬向平流反馈和温跃层反馈,这与传统的中部型El Niño事件并无二致;而东部海温中心在秋季提前成熟后强度在8-11月几乎不变,这主要是由于2023年秋季热带东太平洋出现了很强的异常向西地转海流造成的纬向冷平流。尽管温跃层反馈仍起到强增暖作用,但冷暖作用相互抵消,使得海温变化微弱。该纬向冷平流约从7月份开始出现在热带东太平洋,对150°W以西的热带中太平洋几乎没有影响,因此秋季时,热带中太平洋海温继续发展,而东太平洋海温几乎维持不变,造成了冬季的两个海温中心。进一步诊断分析发现,7月份开始出现的非典型向西地转海流与热带东太平洋局地赤道两侧海表高度相对高、赤道上海表高度相对低的经向分布有关;这种海表高度的空间分布很大程度上源于东太平洋局地海表风异常造成的赤道两侧Ekman辐合,而这种海表风异常空间分布则是2023年秋季异常偏强、偏东的ITCZ降水强迫的结果。

相关成果发表在《Communications Earth & Environment》。

图1 (a)2023年冬季(NDJ)热带海表温度异常(单位:°C)的空间分布。2023-24年热带(5°S–5°N)(b)纬向平流反馈、(c)温跃层反馈和(d)热通量(单位:°C/month)的Hovmöller图演变。图中半透明区域分别表示此次事件的两个海温中心的位置。

图2 2023年秋季(ASON)热带太平洋(a)表层纬向海流(单位:10-2 m/s)、(b)海表面高度(单位:10-2 m)和(c)风应力(单位:10-2 N/m2)及其旋度(阴影,单位:10-8 N/m3)的空间分布。(c)赤道(2°S–2°N)中东太平洋纬向海流及其两个分量,即地转纬向海流和Ekman纬向海流(单位:10-2 m/s)的经度分布。

论文信息:

Geng, X., Kug, JS., Shin, NY., Zhang, W., Chen, HC. 2024. On the spatial double peak of the 2023–2024 El Niño event. Commun Earth Environ,  5, 69. https://doi.org/10.1038/s43247-024-01870-1