El Nino模拟的逼真度对预测未来气候至关重要

夏威夷大学马诺阿大学研究人员领导的一项新研究发表在本周的《自然通讯》杂志上，该研究表明，在厄尔尼诺事件期间，正确模拟海面以下几百英尺的洋流变化，即所谓的太平洋赤道暗流。对于减少东部热带太平洋未来变暖的预测的不确定性而言，这是关键。

由于厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)的影响，热带太平洋的贸易风和温度逐年发生巨大变化，影响了全球的天气模式。例如，如果热带太平洋地区比往年更暖和贸易风较弱，那么通常发生在加利福尼亚的厄尔尼诺事件-洪水泛滥，而印度和东亚的季风破坏将不利于当地的稻米生产。相反，在拉尼娜(LaNiña)期间，全球气候模式随着温度降低和热带太平洋的强风而逆转。这些自然的气候波动会影响生态系统，渔业，农业以及人类社会的许多其他方面。

用于预测未来气候的计算机模型可以正确地预测由于温室气体排放量增加以及与厄尔尼诺和拉尼娜相关的短期逐年自然气候变化而导致的全球变暖。

UHMānoa海洋学和国际太平洋研究中心的合著者兼助理教授Malte Stuecker说：“然而，在热带太平洋将变暖多少方面存在模型差异。” “最大的差异是在热带太平洋东部地区，那里是加拉帕戈斯群岛等敏感生态系统的所在地。未来东部热带太平洋地区变暖的程度不仅会影响当地的鱼类和野生生物，还会影响未来世界其他地区的天气模式。”

数十年来，研究人员一直在努力减少热带太平洋变暖预估中持续存在的模型不确定性。

许多气候模型模拟强度相似的厄尔尼诺和拉尼娜事件。然而，在自然界中，与厄尔尼诺现象有关的变暖趋向于比与拉尼娜事件相关的变冷更强烈。换句话说，虽然在大多数模型中厄尔尼诺和拉尼娜是对称的，但它们在本质上是不对称的。

在这项新研究中，科学家分析了观测数据和许多气候模型模拟，发现当这些模型更精确地模拟地下洋流变化时，厄尔尼诺和拉尼娜之间的模拟不对称性增加了，变得更像自然界中看到的那样。

国家环境研究所研究副研究员Michiya Hayashi说：“正确识别模拟在当前气候下与厄尔尼诺和拉尼娜相关的这些过程的模型可以帮助我们减少未来气候预测的不确定性，”日本，并曾在日本大学科学促进会(JSPS)海外研究奖学金的支持下，在马诺阿大学(UHMānoa)担任博士后研究员。“只有三分之一的气候模型可以真实地再现地下电流强度和相关的海洋温度变化。”

Stuecker指出：“值得注意的是，在这些模型中，我们看到未来厄尔尼诺和拉尼娜强度的变化与温室效应导致的热带变暖模式之间有着非常密切的关系。”

也就是说，模拟温室气体强度将来增加的厄尔尼诺和拉尼娜强度增加的组内模型也显示，由于温室效应，东部热带太平洋的变暖趋势有所增强。相反，模拟未来厄尔尼诺和拉尼娜强度下降的模型显示，盆地东部地区温室气体引起的变暖较少。这种关系的存在表明这些模型正在捕获一种已知的影响气候的机制，这表明这些模型更加可靠。在三分之二无法正确模拟地下洋流变化的气候模型中，这种关系完全消失了。

“正确模拟厄尔尼诺和拉尼娜对预测热带及其他地区的气候变化至关重要。需要开展更多的研究以减少风与海洋之间相互作用的偏差，以便气候模型可以实际产生厄尔尼诺-拉尼娜不对称性”，密歇根大学(UHMānoa)大气科学系合著者兼教授金飞飞补充说。

“在厄尔尼诺和拉尼娜的响应温室强度变化的高度不确定性变暖是另一个尚未解决的问题，” Stuecker说。“更好地了解厄尔尼诺和拉尼娜等地球的自然气候波动，将减少热带及其他地区未来气候变化的不确定性。”

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