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前冬El Niño对华南前汛期降水影响的年代际增强及机制

ENSO；华南前汛期降水；年代际增强；Niño4降水敏感度；平均态调制

主题1 天气、气候、全球变化、行星大气 > 专题1.15 热带海气相互作用

华南前汛期（4—6月）降水约占该地区年总降水量的40%—50%，其年际变异对区域防灾减灾和水资源管理至关重要。ENSO是影响华南前汛期降水年际变率的关键因子，然而该影响关系并非稳定不变。本研究发现，前冬ENSO与后续华南前汛期降水之间的联系在1990年代中期前后发生了显著的年代际增强，这意味着ENSO信号对区域旱涝预测的重要性上升。鉴于El Niño与La Niña在演变特征和遥相关机制上的固有非对称性，本研究聚焦于ENSO暖位相—El Niño衰减年，揭示其对华南前汛期降水影响增强的物理机制。分析表明，尽管两个时段（P1: 1959—1995; P2: 1996—2021）El Niño事件相应的随后4—6月时赤道海温异常基本特征无显著差异，但P2时段华南前汛期降水正异常却明显增强。其关键在于赤道太平洋背景态的增暖：在P2更暖的平均态下，Niño4区域降水对局地暖SST异常的响应敏感度显著提高，即相同量级的SST异常能够激发更强的对流降水响应。这一增强的Niño4对流加热通过Gill型响应，在其西侧激发更强的气旋性异常环流，其西北侧的东北风异常加强背景信风，促进西北太平洋海表降温和对流抑制，进而在南海-西北太平洋地区形成更强的异常反气旋。该反气旋西北侧的西南风异常将更多暖湿气流输送至华南，同时通过暖平流驱动的上升运动为降水提供有利的动力条件，最终导致华南前汛期降水异常的显著增强。水汽收支和准地转omega方程诊断进一步定量验证了上述机制。此外，基于26个CMIP6历史模拟的模式间关系分析表明，Niño4平均态SST越暖的模式，其Niño4降水敏感度越高，且El Niño与华南前汛期降水的联系越强，为上述观测结论提供了独立的多模式证据支撑。本研究揭示了即使ENSO自身特性未发生显著变化，热带太平洋背景态增暖也能通过增强对流敏感度来放大El Niño遥相关效应的重要机制，对于理解气候变暖背景下ENSO区域气候效应的演变以及改进华南前汛期降水的季节预测具有重要意义。