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热带洋盆间相互作用对热带太平洋气候变率的影响

ENSO,热带太平洋,热带洋盆相互作用

主题1 天气、气候、全球变化、行星大气 > 专题1.4 高影响天气气候事件可预报性及AI算法的应用

热带地区印度洋、大西洋与太平洋之间的相互作用对热带太平洋气候变率（如厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）等）有重要影响。我们利用线性反演模型（LIM），通过选择性耦合或解耦不同洋盆间的反馈，系统研究了热带洋盆间相互作用对热带太平洋气候变率及ENSO可预报性的影响。



在印度洋-太平洋相互作用方面，研究发现印度洋耦合对热带太平洋变率具有双重影响。移除印度洋耦合后，热带太平洋年际变率减弱约40%，而热带中太平洋低频变率（周期>6年）显著增强。具体而言，印度洋海盆一致模态（IOB）和印度洋偶极子（IOD）均对太平洋年际变率有显著贡献；但在低频尺度上，IOB显著抑制热带中太平洋变率。进一步区分印度洋内部动力与太平洋诱导作用的相对重要性发现，太平洋年际变率主要受印度洋内部动力过程驱动；而太平洋低频变率的抑制则主要源于太平洋对IOB的影响，而非IOB内部动力过程。



在大西洋-太平洋相互作用方面，大西洋内部变率可增强赤道东太平洋的年际海温异常，以及赤道中太平洋的年代际海温异常。相反，太平洋对大西洋的反馈则显著抑制热带太平洋的年代际变率。这种非对称的相互作用表明，两大洋之间的耦合不仅影响太平洋变率的幅度，还调制其多时间尺度特征。



在ENSO预报方面，热带大西洋动力过程显著提升了东太平洋型ENSO的预测技巧，并削弱了其春季可预报性障碍，其中赤道大西洋模态的作用较热带北大西洋模态更为关键。对于中太平洋型ENSO，大西洋的影响相对较小。此外，多数CMIP6模式能够再现大西洋削弱可预报性障碍的观测特征。印度洋对ENSO可预报性的影响同样显著，印度洋可有效削弱ENSO的春季可预报性障碍。其中，IOB模态对东太平洋型和中太平洋型ENSO的可预报性障碍均有明显减弱作用，而IOD模态作用较弱。



综上，本研究揭示了热带印度洋与大西洋通过不同动力途径影响太平洋变率的多时间尺度特征及其对ENSO预测的差异化作用，深化了对热带洋盆间复杂耦合机制的理解，并为改进气候模式中洋盆相互作用的表征提供了方法论参考。