
以下文章经许可转载自 The Conversation,一家报道最新研究的在线出版物。
根据首个区分过去400年不同类型厄尔尼诺现象的季节性记录,厄尔尼诺现象的模式在最近几年发生了显著变化。
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一种新的厄尔尼诺现象类别在过去几十年里变得比过去四个世纪的任何时候都更加普遍。在同一时期,传统的厄尔尼诺现象事件也变得更加强烈。
这一新发现无疑将改变我们对厄尔尼诺现象的理解。厄尔尼诺现象的变化将影响澳大利亚、东南亚和美洲的降水模式和极端温度。
一些气候模型研究表明,厄尔尼诺“类型”的这种近期变化可能是由于气候变化造成的,但到目前为止,长期观测仍然有限。

过去四个世纪中,中太平洋厄尔尼诺现象事件频率相对于东太平洋厄尔尼诺现象事件频率,以30年滑动窗口中的事件数表示。致谢: Mandy B. Freund et al. Nature May 6 2019
什么是厄尔尼诺现象?
厄尔尼诺现象 描述了热带太平洋地区地表海洋几乎持续一年的变暖。这些变暖事件非常极端和强大,以至于其影响遍及全球。
在强厄尔尼诺现象期间,澳大利亚和亚洲部分地区通常比正常年份的降雨量少得多。相反的情况适用于美洲西部,那里异常温暖的海水上空更强的上升运动通常会导致强降雨,造成大规模洪水。与此同时,全球许多有记录以来最热的年份都与厄尔尼诺现象事件重合。
厄尔尼诺现象及其全球影响。中太平洋(左上)和东太平洋事件(右上)期间理想化的大气和海面温度条件示意图。年度全球温度异常(下面板)显示了因气候变化而造成的熟悉的上升趋势。许多有记录以来最热的年份都与厄尔尼诺现象事件重合。 NOAA国家环境信息中心,《气候概览:全球时间序列》
对天气产生如此深远影响的原因是厄尔尼诺现象引起的大气环流变化。在正常年份,一个被称为沃克环流的大型环流单元沿着赤道穿过热带太平洋移动空气。
厄尔尼诺现象期间较温暖的海水会扰乱甚至逆转这种环流模式。大气扰动的类型以及由此引起的气候影响尤其取决于厄尔尼诺现象的暖水位于何处。
厄尔尼诺现象的新的“类型”
热带太平洋地区现在已经认识到一种新的厄尔尼诺现象“类型”。这种类型的厄尔尼诺现象的特征是中太平洋的海洋温度升高,而不是更典型的南美洲海岸附近遥远的东太平洋地区的变暖,两者相距约10,000公里。
虽然不如东太平洋版本那么强烈,但在最近几十年中,中太平洋厄尔尼诺现象已被清楚地观察到,包括2014-15年和最近的2018-19年。在过去400年的大部分时间里,中太平洋和东太平洋的厄尔尼诺现象事件发生频率大致相同。
中太平洋和东太平洋厄尔尼诺现象事件及其相关干旱影响之间的差异。
然而,到20世纪末,我们的研究表明突然发生了变化:中太平洋厄尔尼诺现象事件急剧增加变得明显。与此同时,传统的东太平洋事件的数量保持相对较低,但最近三次东太平洋类型事件(1982-83年、1997-98年和2015-16年)异常强烈。
利用珊瑚解锁过去
我们对新的中太平洋类型厄尔尼诺现象的理解受到厄尔尼诺现象事件仅每2-7年发生一次的事实阻碍。因此,在我们的一生中,我们只能观察到少数几个事件。
这不足以真正理解中太平洋厄尔尼诺现象,以及它们是否变得越来越普遍。
这就是为什么我们研究来自热带太平洋的珊瑚。在我们开始使用仪器例行测量气候之前的几十年甚至几个世纪,珊瑚就开始生长了。珊瑚是它们生长过程中经历的水条件变化的极好档案,包括与厄尔尼诺现象相关的海洋变化。我们结合了来自一个保存季节性历史的珊瑚记录网络的信息。
在季节性时间尺度上,我们可以从珊瑚的化学成分中看到过去厄尔尼诺现象事件的特征模式。这些模式告诉我们过去400年中哪个是哪个厄尔尼诺现象。正是在从珊瑚档案中获得的过去厄尔尼诺现象的连续图像中,我们找到了太平洋厄尔尼诺现象类型近期异常变化的清晰图像。
厄尔尼诺现象行为的这种非凡变化对全球社会和生态系统具有重大影响。例如,最近一次2015-2016年的东太平洋厄尔尼诺现象事件 在全球范围内引发了疾病爆发。随着气候变化的影响持续显现,许多有记录以来最热的年份也与厄尔尼诺现象事件重合。
更重要的是,太平洋目前正处于厄尔尼诺现象状态。面对这些令人困惑的事件,世界各地许多人都在想,未来几个月和几年内他们将遭受什么样的极端天气。
我们的新记录为理解过去厄尔尼诺现象的变化打开了一扇门,对未来也具有启示意义。了解不同类型的厄尔尼诺现象在过去是如何演变的,将意味着我们能够更好地为未来的厄尔尼诺现象及其广泛影响进行建模、预测和规划。
本文最初发表于 The Conversation。阅读 原文。