一文解釋海溫異常帶來的影響

中國科學院南海海洋研究所研究員杜巖團隊聯合香港科技大學博士李振寧、復旦大學教授溫之平、浙江大學教授吳仁廣和美國斯克里普斯研究所教授謝尚平等，發現熱帶西南印度洋的海溫異常可引起橫跨北印度洋和西北太平洋的海氣相互作用。相關研究近日發表于《氣候學報》。

在亞洲夏季風爆發之后，北印度洋的東北風異常通過風—蒸發—海溫機制使得北印度洋海表溫度升高。在6月份，西北太平洋仍受東北信風控制，此時由熱帶西南印度洋增暖引起的北印度洋異常東風向西延伸到西北太平洋，同樣地通過風—蒸發—海溫機制使得局地海表溫度降低。北印度洋的暖海溫和西北太平洋冷海溫異常共同維持了西北太平洋反氣旋式大氣環流異常。

北印度洋海溫、西北太平洋海溫異常和西太異常反氣旋構成跨洋盆的海氣耦合模態，即印度洋—西太平洋電容器（IPOC）。在該研究中，地球系統模式（CESM）實驗方案證實了上述的物理過程。這表明，熱帶西南印度洋異常增暖是IPOC的觸發機制之一。

一般地，熱帶西南印度洋海溫變化與前期冬季的厄爾尼諾—南方濤動有密切的聯系。然而，2020年夏季熱帶西南印度洋海溫異常變暖不能很好由前期厄爾尼諾信號來解釋，其更多地與前期秋季發生的極端印度洋偶極子（IOD）正事件相關聯。2019年極端的IOD正事件在熱帶東南印度洋引起了異常反氣旋式的大氣環流，此時的風應力旋度異常激發異常的海洋波動向西傳播，向西傳播的海洋羅斯貝波將加深熱帶西南印度洋的溫躍層，抑制該處埃克曼涌升，從而有利于熱帶西南印度洋海表溫度升高。

“2020年春夏季熱帶西南印度洋極端異常偏暖，可在一定程度解釋了在前期冬季厄爾尼諾強度偏弱條件下2020年夏季出現異常強的西太反氣旋和我國長江中下游地區的極端降水。”該論文第一作者、中國科學院南海海洋研究所研副究員陳澤生表示，不同于赤道印度洋，熱帶西南印度洋溫躍層比較淺，該處溫躍層反饋比較強，為次表層的海洋波動過程影響海表溫度進而影響周邊氣候打開了一扇窗戶。

該研究結果表明，熱帶西南印度洋夏季的海表溫度增暖可引起跨洋盆的海氣相互作用，能夠遠距離調控西太平洋低層的大氣環流。熱帶西南印度洋異常增暖將在熱帶印度洋引起“C型”的大氣環流異常，此時北印度洋出現異常的東北風，而南印度洋出現異常的西北風。