科研进展

JC/GRL: 印度洋次表层海温存在固有振荡模态,并受中部型ENSO的调制

  印度洋偶极子(Indian Ocean Dipole,IOD)是热带印度洋海表温度异常经验正交函数分析的第二主模态,表现为热带印度洋海表温度的东-西反位相分布,在季节和年际时间尺度上对区域和全球气候起着重要作用。由于与IOD相关的海气耦合过程受上层海洋热含量的调节,因此越来越多的研究人员开始关注热带印度洋次表层的变化。

  近日,中国科学院大气物理研究所LASG国家重点实验室任荣彩研究员团队,联合乔治梅森大学Huang Bohua教授以及美国国家海洋和大气管理局Hu Zengzhen研究员,进一步确定了热带印度洋次表层海温存在固有东-西振荡模态,其具有15-20个月左右的振荡周期,可能为表层IOD的准两年振荡提供了基础。该振荡的峰值位相表现为次表层海温的东-西偶极子模态,被称为印度洋次表层偶极子 (subsurface Indian Ocean Dipole,Sub-IOD)。

  任荣彩研究员团队对Sub-IOD的进一步研究表明,虽然其总是在秋季与表层IOD共同发生,但是仍有一些 Sub-IOD 事件可以在冬-春季独立于IOD发展。这些 Sub-IOD事件则与中太平洋型 (CP) 厄尔尼诺-南方涛动 (El Nino–Southern Oscillation, ENSO) 密切相关。冬季发展的CP El Nino (La Nina)事件往往会在来年春季触发正 (负) Sub-IOD事件。这些在春季达到峰值的CP ENSO事件显示出更偏西的海面温度异常中心 (最远可到达180),并通过“大气桥”过程在赤道印度洋上空产生显着的纬向风异常,进而在春季触发Sub-IOD事件。

  上述研究将有助于加深对热带印度洋表层和次表层相互作用的理解,以及不同类型 ENSO事件对印度洋的影响,改进对IOD及其气候影响的未来预测。以上成果发表在Journal of Climate和Geophysical Research Letters上。

  论文信息:

  Song, Ge*, Bohua Huang, Rongcai Ren*, and Zeng-Zhen Hu., 2021: Basin-wide connections of upper-ocean temperature variability in the equatorial Indian Ocean. J. Climate, 1-50. https://doi.org/10.1175/JCLI-D-20-0419.1

  Song, Ge., & Rongcai Ren*, 2022: Linking the subsurface Indian Ocean dipole to Central Pacific ENSO. Geophysical Research Letters, 49, e2021GL096263. https://doi.org/10.1029/2021GL096263

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