夏威夷大學馬諾阿大學研究人員領導的一項新研究發(fā)表在本周的《自然通訊》雜志上，該研究表明，在厄爾尼諾事件期間，正確模擬海面以下幾百英尺的洋流變化，即所謂的太平洋赤道暗流。對于減少東部熱帶太平洋未來變暖的預測的不確定性而言，這是關鍵。

由于厄爾尼諾-南方濤動(ENSO)的影響，熱帶太平洋的貿(mào)易風和溫度逐年發(fā)生巨大變化，影響了全球的天氣模式。例如，如果熱帶太平洋地區(qū)比往年更暖和貿(mào)易風較弱，那么通常發(fā)生在加利福尼亞的厄爾尼諾事件-洪水泛濫，而印度和東亞的季風破壞將不利于當?shù)氐牡久咨a(chǎn)。相反，在拉尼娜(LaNiña)期間，全球氣候模式隨著溫度降低和熱帶太平洋的強風而逆轉(zhuǎn)。這些自然的氣候波動會影響生態(tài)系統(tǒng)，漁業(yè)，農(nóng)業(yè)以及人類社會的許多其他方面。

用于預測未來氣候的計算機模型可以正確地預測由于溫室氣體排放量增加以及與厄爾尼諾和拉尼娜相關的短期逐年自然氣候變化而導致的全球變暖。

UHMānoa海洋學和國際太平洋研究中心的合著者兼助理教授Malte Stuecker說：“然而，在熱帶太平洋將變暖多少方面存在模型差異。” “最大的差異是在熱帶太平洋東部地區(qū)，那里是加拉帕戈斯群島等敏感生態(tài)系統(tǒng)的所在地。未來東部熱帶太平洋地區(qū)變暖的程度不僅會影響當?shù)氐聂~類和野生生物，還會影響未來世界其他地區(qū)的天氣模式。”

數(shù)十年來，研究人員一直在努力減少熱帶太平洋變暖預估中持續(xù)存在的模型不確定性。

許多氣候模型模擬強度相似的厄爾尼諾和拉尼娜事件。然而，在自然界中，與厄爾尼諾現(xiàn)象有關的變暖趨向于比與拉尼娜事件相關的變冷更強烈。換句話說，雖然在大多數(shù)模型中厄爾尼諾和拉尼娜是對稱的，但它們在本質(zhì)上是不對稱的。

在這項新研究中，科學家分析了觀測數(shù)據(jù)和許多氣候模型模擬，發(fā)現(xiàn)當這些模型更精確地模擬地下洋流變化時，厄爾尼諾和拉尼娜之間的模擬不對稱性增加了，變得更像自然界中看到的那樣。

國家環(huán)境研究所研究副研究員Michiya Hayashi說：“正確識別模擬在當前氣候下與厄爾尼諾和拉尼娜相關的這些過程的模型可以幫助我們減少未來氣候預測的不確定性，”日本，并曾在日本大學科學促進會(JSPS)海外研究獎學金的支持下，在馬諾阿大學(UHMānoa)擔任博士后研究員。“只有三分之一的氣候模型可以真實地再現(xiàn)地下電流強度和相關的海洋溫度變化。”

Stuecker指出：“值得注意的是，在這些模型中，我們看到未來厄爾尼諾和拉尼娜強度的變化與溫室效應導致的熱帶變暖模式之間有著非常密切的關系。”

也就是說，模擬溫室氣體強度將來增加的厄爾尼諾和拉尼娜強度增加的組內(nèi)模型也顯示，由于溫室效應，東部熱帶太平洋的變暖趨勢有所增強。相反，模擬未來厄爾尼諾和拉尼娜強度下降的模型顯示，盆地東部地區(qū)溫室氣體引起的變暖較少。這種關系的存在表明這些模型正在捕獲一種已知的影響氣候的機制，這表明這些模型更加可靠。在三分之二無法正確模擬地下洋流變化的氣候模型中，這種關系完全消失了。

“正確模擬厄爾尼諾和拉尼娜對預測熱帶及其他地區(qū)的氣候變化至關重要。需要開展更多的研究以減少風與海洋之間相互作用的偏差，以便氣候模型可以實際產(chǎn)生厄爾尼諾-拉尼娜不對稱性”，密歇根大學(UHMānoa)大氣科學系合著者兼教授金飛飛補充說。

“在厄爾尼諾和拉尼娜的響應溫室強度變化的高度不確定性變暖是另一個尚未解決的問題，” Stuecker說。“更好地了解厄爾尼諾和拉尼娜等地球的自然氣候波動，將減少熱帶及其他地區(qū)未來氣候變化的不確定性。”