中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境国家重点实验室（LTO）、全球海洋与气候研究中心（GOCRC）以及广东省海洋遥感重点实验室（LORS）的王春在研究员研究团队，近期揭示了大西洋尼诺中部型（CAN）和东部型（EAN）对西非与南美夏季风系统的不同影响及其作用机制。该研究成果发表在Nature子刊 npj Climate and Atmospheric Science上，第一作者为LTO研究员邢雯，通讯作者为研究员王春在，参与研究的还包括LTO研究员张磊、博士后陈柏洋及博士生刘衡。
非洲西部以及南美洲地区降水受季风系统的显著调控，因此准确预测季风降水变化对于当地的农业、水资源管理和灾害预防具有重要意义。大西洋尼诺，即热带大西洋海表温度异常增暖现象，显著影响这些地区的季风降水。此前的研究通常将大西洋尼诺视为一个统一现象。然而，最近的研究将大西洋尼诺划分为中部型（CAN）和东部型（EAN）两种类型，分别对应大西洋中部和东部的海温增暖。这两种类型的大西洋尼诺对全球气候系统的影响各不相同，特别是在西非和南美的季风降水方面。
研究结果显示，EAN显著增强了西非的夏季风降水，特别是在几内亚湾沿岸，EAN解释了超过40%的降水变率。这一现象主要是由于东大西洋海温变暖导致了强烈的水汽辐合（图1a-b）。相比之下，CAN则对南美的夏季降水产生了更显著的影响，表现为亚马逊盆地降水减少和巴西东部降水增加的偶极型分布。这种降水分布与中部大西洋海温升高引发的气旋性环流密切相关，环流将更多的水汽从大西洋输送至巴西东部，导致该地区降水增加，而亚马逊盆地因水汽减少，降水受到抑制（图1c-d）。
图1. 东部型（EAN）以及中部型（CAN）大西洋尼诺事件对应的降水及环流异常结构。（a-b）EAN指数与北半球夏季降水（a），SLP以及850hPa风场（b）的回归；（c-d）与（a-b）类似，但为CAN指数与南半球夏季降水与环流的回归。点状阴影区域以及黑色矢量箭头代表显著性超过95%信度检验
基于CAN和EAN对不同地区季风降水的差异性影响，研究团队探讨了区分这两类尼诺事件是否能够提高季节降水预测的准确性。结果表明，使用EAN事件作为预测因子时，预测西非夏季降水的准确性显著优于传统的大西洋尼诺指数（图2）。同样，在预测巴西东部和亚马逊盆地降水时，使用CAN事件的预测技巧也明显提高。
图2. 利用不同大西洋尼诺指数对西非及南美夏季降水预测技巧对比。（a）利用CAN指数（CANI，黄色）、EAN指数（EANI，桔色）以及传统大西洋尼诺指数（ATL3，紫色）对非洲西部降水预测技巧对比。（b）、（c）与（a）类似，但为巴西东部（b）以及亚马逊地区（c）
该研究揭示了将大西洋尼诺现象细分为不同类型有助于提高季风降水的预测准确性，并为理解和预测热带大西洋区域气候系统提供了新视角。
本研究得到了国家自然科学基金重大项目、国家重点研发计划项目和中国科学院战略先导科技专项的资助。
相关论文信息：Xing,W.,Wang,C.,Zhang,L.,Chen,B. & Liu,H. (2024). Influences of Central and Eastern Atlantic Niño on the West African and South American summer monsoons. npj Clim. Atmos. Sci.,7,214.
原文链接：https://doi.org/10.1038/s41612-024-00762-7
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中国科学院南海海洋研究所
