厄爾尼諾-南方濤動(ENSO)是影響全球天氣模式的最重要氣候系統之一,它的特點是厄爾尼諾(暖)階段和拉尼娜(冷)階段之間周期性轉換,它會調節溫度、降水和風暴模式。對ENSO的傳統理解主要集中在赤道太平洋的海面溫度和大氣模式上。然而,關于深海變暖與ENSO行為變化,揭示了深海變化如何影響厄爾尼諾事件的強度、頻率和區域影響。
1
厄爾尼諾-南方濤動和深海的作用
要了解深海變暖對厄爾尼諾-南方濤動的潛在影響,首先必須了解這一氣候現象的機制。厄爾尼諾-南方濤動是由熱帶太平洋地區海洋與大氣之間復雜的相互作用引起的。通常,在厄爾尼諾現象期間,信風會減弱,來自西太平洋的暖水會向東移動,從而提高中太平洋和東太平洋的海面溫度。相反,拉尼娜現象的特點是信風增強,將較冷的海水從東部推向西部。
海洋在調節厄爾尼諾-南方濤動行為方面發揮著關鍵作用,雖然表面溫度通常是關注的焦點,但深海(定義為200米以深的水域)是一個巨大的熱庫,能夠儲存大量熱量。深海變暖是指海洋表面以下溫度的逐漸升高,與海洋表面變暖相比,這些變化通常更為漸進,但它們的累積效應是深遠的,影響著海洋環流模式、熱量分布和大氣動力學。
2
深海變暖與大氣環流之間的反饋機制
長期以來人們一直認為海面溫度和風向是厄爾尼諾-南方濤動的主要驅動因素,但人們越來越認為深海對大氣過程的影響也是一種關鍵的反饋機制,可以放大或減弱厄爾尼諾-南方濤動的影響。
深海的變化會影響沃克環流的強度,沃克環流是一種重要的大氣環流模式,在厄爾尼諾-南方濤動動力學中發揮著核心作用。沃克環流由吹過太平洋的東風組成,伴隨著東部冷海水的上升和西部暖海水的下降。在典型條件下,這種環流維持了赤道太平洋暖水和冷水之間的平衡。然而,當深海溫度升高時,它們會破壞這種環流,導致海面溫度和支持厄爾尼諾-南方濤動的大氣模式發生更明顯的變化。
這些變化可能形成一個正反饋循環:深海溫度高于正常水平,導致表層海洋變暖加劇,進而削弱信風,增強厄爾尼諾現象。此外,大氣變化可以進一步改變海洋熱量分布,影響未來的厄爾尼諾南方濤動事件。這種相互作用凸顯了深海過程在確定厄爾尼諾事件頻率和強度方面的重要性。
3
新的研究發現
一項新的研究利用氣候模型模擬深海變暖對厄爾尼諾現象的影響1他們還分析了過去的氣候記錄,以了解深海變暖對厄爾尼諾-南方濤動的長期趨勢和影響。
研究發現,深海變暖可能導致厄爾尼諾現象特征發生重大變化,深海變暖可能導致海洋變暖加劇,進而導致對流極端厄爾尼諾事件相對于當前氣候增加40-80%。這表明深海變暖可能會導致未來厄爾尼諾現象更加強烈和頻繁。
此外,研究發現深海變暖改變了太平洋的熱帶平均狀態。熱帶平均狀態的這種變化影響了厄爾尼諾-南方濤動事件的發生和強度,因為它改變了大氣對流和太平洋暖水和冷水的流動。通過影響熱帶太平洋的基本條件,深海變暖可能導致更明顯或不同形式的厄爾尼諾現象,這可能會比目前預測的更嚴重地擾亂全球天氣模式。
深海變暖不僅僅是一種局部現象,它還是一個重要的全球氣候變量,可以在更大范圍內改變厄爾尼諾-南方濤動模式。在溫室效應下,海洋深層吸收的熱量增加不僅會調節表面溫度,還會調節大氣模式,從而導致全球天氣系統的變化。
研究還強調,隨著深海變暖導致類似厄爾尼諾現象的海洋變暖,熱帶東太平洋的降水量可能會增加。這可能會對那些已經易受極端天氣事件影響的地區產生深遠影響。
研究結果表明,即使實現了二氧化碳穩定,人類活動引起的溫室效應也會通過延遲的深海變暖對厄爾尼諾變化產生長期影響。
4
氣候系統中的反饋和臨界點
是否存在臨界點是研究深海變暖和厄爾尼諾-南方濤動變化的一個關鍵問題。深海熱量的逐漸積累可能最終導致厄爾尼諾-南方濤動動態永久轉變的閾值,從而導致厄爾尼諾現象更加頻繁和強烈,可能導致厄爾尼諾-南方濤動行為發生突然且不可逆轉的變化。
氣候系統的反饋也可能導致厄爾尼諾-南方濤動行為發生非線性變化。隨著深海向大氣釋放更多熱量,全球變暖可能會加劇,進而導致更多熱量儲存在深海中。這會產生一個潛在的放大循環,可能在未來幾十年內顯著改變厄爾尼諾-南方濤動模式。
一起來關注未來24小時海況預報~
浙江海洋預報
1月7日20:00-1月8日20:00
浙江海域海浪大面預報
今天夜里,全省大部海域還將出現2m上下的中浪,杭州灣有0.5-1.0m的輕浪,到明天中午,浙北、浙中和浙南海域將減小到1.0-1.8m左右的輕到中浪,杭州灣是0.5-0.8m的輕浪。
全省海域恢復良好海況,較適宜海上作業和旅游交通。
濱海旅游區預報
明天,五個濱海旅游區的浪高都在1m上下,較適宜海上垂釣和游覽。
足不出戶了解更多海洋資訊,點擊下方“閱讀原文”關注浙江海洋預報網 (www.zjocean.org.cn)
浙江省海洋監測預報中心
/發布浙江海域海洋環境預報信息/
微信號 : zjhyyb
特別聲明:以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布,本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.