最近一期的《自然》子刊《自然-地球科学》在线发表了中国科大孙立广课题组《热带太平洋水文记录揭示的过去两千年南方涛动指数变化》的研究成果。该成果利用热带太平洋地区古降雨记录,对过去两千年太平洋厄尔尼诺—南方涛动变化进行了重建,并对世纪尺度的变化机制及其对北半球中高纬度气候的影响进行了分析,结果显示,过去2000年热带太平洋厄尔尼诺—南方涛动活动强度受太阳活动控制,并与北半球气候变化关系密切。这一结果为理解世纪尺度气候变化机制提供了参考,并将有助于我们进行中长期气候预测。
厄尔尼诺—南方涛动是指赤道中、东太平洋海水大范围异常偏暖,同时大气环流发生异常的现象。这种异常现象的发生,不仅会使热带天气气候发生异常,还可以通过大气环流等的作用导致全球范围内的气候异常,出现较大范围的干旱、洪水、低温冷害等灾害性天气。如2008年初我国南方的冰雪灾害、2010年西南地区的干旱等极端气候事件,都被认为与其活动有关。因此,研究其活动规律、机制,对中长期气候预测具有重要意义。
在国家自然科学基金和科技部“973”项目支持下,孙立广课题组首先对热带太平洋地区的古降雨记录进行了综合分析,认为太平洋厄尔尼诺—南方涛动变化是过去千年热带太平洋降雨变化的主要因素,这就为利用古降雨记录反演变化提供了理论基础。课题组采用数学方法,从水文记录中提取变化信号,重建结果显示,在温度比现在寒冷的小冰期期间(公元1400年—1850年)厄尔尼诺偏弱,而在温度跟现在差不多的中世纪暖期(公元800年—1300年)厄尔尼诺偏强。这一重建结果得到了大气环流模型模拟结果的支持。另外,重建的过去千年ENSO变化与太阳活动之间存在明显关联,说明热带太平洋长时间尺度气候变化可能主要受太阳活动的驱动。研究发现,过去千年北半球温度以及气候系统(如亚洲季风等)的变化,明显受到了热带太平洋厄尔尼诺—南方涛动活动影响,这与现代器测资料得到的结果类似。
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