太平洋沃克环流（PWC）和密切相关的厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）影响着热带印度洋-太平洋地区的气候和天气。它们对热浪、强降水和长期干旱等天气极端事件的区域性发生具有很强的控制作用，而这些事件正变得愈加频繁和严重。然而，气候模型难以准确模拟热带地区的大尺度环流变化及其对区域天气和未来气候的影响。10月4日发表于《自然-地球科学》的一项国际研究，深入揭示了可能是由全球变暖和其他驱动因素引起的热带天气模式的长期变化，如何显著增加了印度洋-太平洋地区热浪和暴雨等天气极端事件的频率。该研究提出的重要发现，强调了新出现的大尺度大气模式，这些模式正在加剧区域性气候极端事件。
（共同作者、CNRS气候学家Davide Faranda社交媒体。）
该研究来自新加坡国立大学、法国国家科研中心（CNRS）、乌普萨拉大学、斯德哥尔摩大学、剑桥大学、哥伦比亚大学和世界气象组织（WMO）等机构的多人作者团队，通过新开发的研究反复出现的天气模式及其发生趋势的方法，分析了热带印度洋-太平洋地区大气天气模式的变化。这些方法通常用于研究中纬度地区的环流，但很少用来研究热带地区的大气环流。
该团队使用1940年至2022年的先进再分析数据分析了热带印度洋-太平洋地区不断演化的天气系统。他们使用高分辨率ERA5（第五代欧洲中期天气预报中心大气再分析）的83年再分析数据进行了主要分析，并在其他再分析数据集中识别出具有显著发生趋势的类似模式，从而证明了他们研究的稳健性。
与在12月至2月新出现和消失的天气模式相关的天气极端事件。（Dong et al.《自然-地球科学》2024）
他们发现，近年来，某些天气模式正在出现，而另一些模式正在消失。与热浪和强降雨增加有关的大气配置已经出现，尤其是在东南亚、澳大利亚北部和太平洋部分地区。这些新出现的模式导致了高度一致的异常现象，表现为更强的PWC、东南亚更普遍的湿润条件和赤道太平洋更干燥的条件。
此外，该团队发现这些新出现的天气模式大大加剧了热带印度洋-太平洋地区的极端降水和热浪，其空间足迹一定程度上类似于拉尼娜现象（也被称为ENSO的冷位相）。“与近期的研究一致，我们发现天气模式的发生趋势不能完全归因于ENSO驱动的变异性，也不能完全归因于其他相关的变异性模态，即印度洋偶极子(IOD)、太平洋年代际涛动(PDO)和大西洋多年代际振荡(AMO)，尽管我们不能最终将其归因于全球变暖趋势或其他外部强迫机制，”作者们写道。
ENSO位相的极端天气与在12月至2月新出现模式的比较分析。（Dong
et al.《自然-地球科学》2024）
“我们的研究是首次将热带地区的趋势与变异性厘清的研究之一，这方面历来具有挑战性，”共同首席作者、新加坡国立大学设计与工程学院助理教授Gianmarco Mengaldo解释说。“我们表明，年际变异性模态不能完全解释这些变化，尽管其他因素的影响也可能起了作用，但可能的罪魁祸首是人为全球变暖。需要进一步的深入分析，以便更好地为气候建模和气候适应策略提供信息，特别是在气候模型仍然难以提供可靠预估的热带印度洋-太平洋地区。”
检测热带印度洋-太平洋地区的长期趋势一直是一项挑战，特别是在每日时间尺度上，因为几种变异性模态交织在一起，往往会掩盖趋势信号。这项研究是首次调查热带天气模式的长期变化及其与每日时间尺度上极端事件关系的研究之一。“新的热带天气模式的出现是人为气候变化如何在每日尺度上改变了大气动力学的一个关键信号，”共同作者、CNRS气候与环境科学实验室 (LSCE)气候学研究主任Davide Faranda指出。“我们的发现说明，印度洋-太平洋地区的热浪和极端降水显著增加了，这不仅可能对该地区，还可能对全球气候产生深远影响。这种天气模式的转变挑战了我们以往对热带变异性的理解，凸显了改进气候预估和在脆弱地区应对极端事件的紧迫性。”
（文/牛静美）
【参考来源：】
Dong et al.《热带天气模式的变化使印度洋-太平洋区域性极端事件恶化》《自然-地球科学》2024（开放获取）
https://doi.org/10.1038/s41561-024-01537-8
https://www.researchgate.net/publication/384638130_Indo-Pacific_regional_extremes_aggravated_by_changes_in_tropical_weather_patterns
https://news.nus.edu.sg/new-study-reveals-growing-weather-extremes-in-indo-pacific-region/
https://www.lsce.ipsl.fr/en/climat-cycles/estimr/growing-weather-extremes-in-indo-pacific-region-driven-by-shifts-in-tropical-weather-patterns/
