厄尔尼诺现象自恐龙时代以来就肆虐吗?揭开厄尔尼诺持续活跃之谜
自中生代以来,El Niño–Southern Oscillation (ENSO) 现象在全球气候系统中扮演了重要角色。ENSO 是一种大气和海洋间的复杂交互模式,其影响范围广泛,覆盖全球多个区域。
ENSO 通过改变赤道太平洋的海表温度,影响全球的大气环流模式。ENSO 期间,赤道太平洋东部的海表温度升高(El Niño)或降低(La Niña),导致全球气候模式的显著变化。ENSO 现象会引起热带对流层的改变,进而影响中纬度和高纬度的大气环流。ENSO 可导致某些地区出现极端降水(如暴雨、洪水),而另一些地区则可能遭遇严重干旱。
ENSO现象的记录可以追溯到中生代时期,通过沉积物和冰芯等地质记录,我们可以追踪 ENSO 的活动频率和强度的变化。这些记录显示,ENSO 的影响是全球性的,且其活动模式在不同的地质时期有所变化。
杜克大学两名研究人员及其同事进行的一项新建模研究表明,厄尔尼诺现象与其冷对应物拉尼娜现象之间的振荡至少在 2.5 亿年前就已存在,并且其幅度往往比我们今天看到的振荡更大。
在过去百万年中,ENSO 一直是热带海面温度 (SST) 变化的主要模式,但在不同地质时期,其幅度存在很大差异。研究发现,不同地质时期的 ENSO 振幅变化与各时期赤道纬向平均 SST 梯度或全球平均地表温度关系不大,而主要由背景温跃层深度的跨期差异决定。此外,大气噪声的变化是跨地质时期 ENSO 变化的一个独立影响因素。这两个因素共同解释了过去 2.5 亿年间 ENSO 振幅跨期变化的约 76%。
这项研究结果为海洋垂直热结构和大气噪声变化对影响未来 ENSO 变化提供了新的见解。
此前,有研究人员通过分析1900-1945年(IE1)和1970-2015年(IE2)两个时期的热带气旋活动,厄尔尼诺年间,西北太平洋东部的热带气旋生成频率增加,而西部则减少。
此外,随着厄尔尼诺现象在 2023 年中至 2024 年中全面爆发,全球气温连续 12 个月创下纪录。作为有记录以来最强的厄尔尼诺现象之一,科罗拉多大学博尔德分校的一位气候科学家及其合作者于 9 月 25 日发表的一项新研究中指出,如果温室气体排放继续增加,到 2050 年地球可能会出现更频繁的极端厄尔尼诺现象。
参考文献:Xiang Li, Shineng Hu, Yongyun Hu, Wenju Cai, Yishuai Jin, Zhengyao Lu, Jiaqi Guo, Jiawenjing Lan, Qifan Lin, Shuai Yuan, Jian Zhang, Qiang Wei, Yonggang Liu, Jun Yang, Ji Nie. Persistently active El Niño–Southern Oscillation since the Mesozoic. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2024; 121 (45) DOI: 10.1073/pnas.2404758121
一、什么是El Niño 和 La Niña ?他们对不同地区的生态系统有何不同的影响?
El Niño 和 La Niña 是 ENSO(El Niño–Southern Oscillation)现象的两个不同阶段,它们分别代表太平洋热带地区海表温度异常升高和降低的情况。
- El Niño:指赤道太平洋中东部的海表温度异常升高,通常会导致全球气候异常,例如南美洲西部的降雨增加,而东南亚和澳大利亚的干旱加剧。
- La Niña:与 El Niño 相反,指赤道太平洋中东部的海表温度异常降低,通常会引起相反的气候模式,例如南美洲西部的干旱和东南亚、澳大利亚的降雨增多。
El Niño 期间,降雨增多会导致沿海地区的洪涝灾害,影响农业和渔业。而 La Niña 会引发干旱,影响作物生长和水资源供应。El Niño 常会导致干旱,加剧森林火灾的风险,破坏生物栖息地;La Niña 则会带来更多的降雨,有时导致洪灾和土壤侵蚀,但也可能有利于农业生产。El Niño 可能导致北美西海岸的冬季更温暖湿润,增加洪水和泥石流的风险;La Niña 则会导致冬季更寒冷,尤其是北部地区。在东非地区,El Niño 通常会带来更湿润的气候,有利于农业;而在南部非洲,El Niño 会引起干旱,威胁粮食安全。
总的来说,El Niño 和 La Niña 通过改变降水模式和温度,影响了全球多个地区的生态系统和人类活动。了解这些现象的机制,可以帮助我们更好地应对气候变化带来的挑战。
二、思考
如何进一步提高古气候记录的精度,以更准确地重建 ENSO 现象在不同时期的活动模式?通过研究中生代的 ENSO 活动,我们可以得到哪些关于未来气候变化的启示?
为什么 ENSO 的影响在不同区域存在显著差异?这种差异背后的机制是什么?ENSO 现象对生态系统的影响有哪些反馈机制,这些反馈如何进一步影响 ENSO 的强度和频率?
除海洋温度变化外,还有哪些长期气候因素驱动了 ENSO 现象的演变?
如何通过地质学、气象学、生物学等多学科的结合,全面理解 ENSO 现象的复杂性及其历史演变?
这些有趣的问题旨在激发你的思考,助你更深入地理解,希望能为你带来新的启示和帮助~~~
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