厄尔尼诺 - 南方涛动 (ENSO) 是地球上海洋温度和降雨量每年自然发生的最活跃的变化。赤道太平洋温暖和潮湿的“厄尔尼诺”条件与寒冷和干燥的“拉尼娜”状态之间的不规则波动影响着全世界的天气条件,对生态系统、农业和经济产生影响。气候模型预测,厄尔尼诺和拉尼娜相关的热带降雨之间的差异将在未来 80 年内增加,尽管厄尔尼诺和拉尼娜之间的温差可能因全球变暖而变化很小。发表在《通信地球与环境》上的一项新研究揭示了这一令人惊讶的事实的原因。
来自釜山国立大学 IBS 气候物理中心、韩国极地研究所、夏威夷大学马诺阿分校和加拿大环境与气候变化中心的研究人员使用最新的气候模型,共同努力解开所涉及的机制.“所有气候模型都显示,为应对全球变暖,热带降雨量的逐年波动明显加剧。”来自 IBS 气候物理中心的主要作者 Kyung-Sook Yun 博士说(图片,右图)。“有趣的是,海洋温度的逐年变化并没有显示出如此明显的信号。因此,我们的研究侧重于将未来海洋变暖与热带太平洋极端降雨联系起来的机制,”她继续说。
研究小组发现,了解这一重要气候特征的关键在于热带海洋表面温度与降雨量之间的关系。有两个重要方面需要考虑:1) 降雨发生的海洋表面温度阈值,以及 2) 降雨对海洋表面温度变化的响应,称为降雨敏感性。“在热带地区,强降雨通常与雷暴和形状像铁砧的深云有关。只有在我们目前的气候下海面温度高于约 27.5 摄氏度或 81 华氏度时,才会形成这些,”合著者马尔特教授说来自夏威夷大学马诺阿分校的 Stuecker。
热带强降雨的海洋表面温度阈值在变暖的世界中会朝着更高的值移动,并且不会直接导致降雨变异性的增加。“然而,温暖的大气可以容纳更多的水分,这意味着下雨时,降雨会更加强烈。此外,赤道海洋变暖的加剧导致赤道上的大气向上运动。上升的空气从外面吸入潮湿的空气。赤道地区,这可以进一步增加降水,以防遇到降雨事件的其他气象条件。”来自 IBS 气候物理中心的共同主要作者 June-Yi Lee 教授说。
降雨敏感性的增加是为什么在温暖的世界中会出现更多与 ENSO 相关的极端降雨波动的关键解释。