人为气溶胶与温室气体如何影响厄尔尼诺/南方涛动？新研究揭示其显著差异！
厄尔尼诺/南方涛动（ENSO）是地球气候系统中的关键角色，对全球生态系统和极端天气有着深远影响。然而，人为气溶胶和温室气体在ENSO变率中的具体作用一直未被深入揭示。近日，Xianglin Ren教授团队在Communications Earth & Environment上发表的最新研究表明，这两种人为因子对ENSO变率的影响不仅显著，而且方向完全相反！
英文题目：Distinct anthropogenic aerosol and greenhouse gas effects on El Niño/Southern Oscillation variability
中文译名：人为气溶胶和温室气体对厄尔尼诺/南方涛动变化的不同影响
发布时间：2025年1月14日
发表期刊：Communications earth & environment
第一作者：Xianglin Ren et al
第一单位：美国加州大学
DOI：10.1038/s43247-025-01996-w
研究目标：通过多个气候模型探讨人为气溶胶和温室气体对ENSO变率的不同影响。
研究方法：利用历史时期的气候模型（包括CMIP6数据集），分析气溶胶和温室气体对ENSO事件强度、频率和时间分布的调控机制。
核心发现：人为气溶胶增强ENSO变率，而温室气体削弱ENSO变率，并且在极端ENSO事件的发生概率、峰值时间及区域分布上也存在显著差异。
🌀 人为气溶胶显著增强ENSO变率
气溶胶通过减弱海表温度的年循环，强化热跃层反馈和经向/纬向平流反馈，导致ENSO变率显著增加。
这类增强机制降低了极端厄尔尼诺事件的发生概率，但促使更多厄尔尼诺事件从传统的东太平洋转向中太平洋发生。
🔥 温室气体抑制ENSO变率
温室气体加剧了海表温度的年循环，削弱了热跃层反馈，从而导致ENSO变率下降。
但这类抑制作用同时增加了极端厄尔尼诺事件的发生概率，且ENSO峰值时间更集中在11月。
🌏 ENSO事件特征显著分化
气溶胶效应促使ENSO事件更倾向于发生在春季至夏季（4月至6月），并减少ENSO事件的海表温度正偏态（右偏态）。
温室气体则提升了海表温度偏态（更偏向高温）并降低中太平洋ENSO事件的发生概率。
本研究首次明确了人为气溶胶和温室气体对ENSO变率的不同作用机制，揭示了人为驱动因素如何通过改变海洋-大气耦合反馈来调控ENSO特征。
气溶胶效应倾向于增加ENSO变率并抑制极端事件；
温室气体则削弱ENSO变率但放大极端事件的影响力。
这一发现为气候变化背景下的ENSO预测与评估提供了新的理论依据，同时对制定全球气候政策、应对极端气候事件具有重要意义。
图1. Niño 3.4海表温度功率谱以及气溶胶和温室气体对谱峰的影响。
图2. 由于气溶胶和温室气体强迫导致的Bjerknes指数和系数变化。
图3. 赤道东太平洋海表温度和降水。
图4. 峰值相位直方图描绘了厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)相位锁定。
图5. 东部和中部厄尔尼诺事件对应的海表温度模式和统计数据。
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