热带太平洋昼夜变暖如何影响长期气候趋势，与海面温度锋面的联系

热带太平洋海洋与大气过程之间的相互作用是一个备受关注的话题，因为它对全球气候系统（如厄尔尼诺-南方涛动、季风和热带气旋）有着深远的影响。在推动海洋-大气相互作用的各种机制中，海面温度梯度的作用至关重要。

最近的一项研究题，揭示了热带太平洋动力学中一个未被充分探索的方面：日间变暖校正。该研究强调了温度变化的日间周期（特别是在海面温度锋面周围）如何影响海洋和大气动力学，从而导致 海面温度经向梯度的变化。

昼夜变暖在海洋-大气相互作用中的作用

影响气候动态的海洋过程在几分钟到几十年的时间尺度上起作用。其中，海面温度的昼夜循环（即24小时内温度上升和下降的规律）由于时间尺度较短而经常被传统气候模型忽视。然而，卫星技术和建模的最新进展使这一现象得到了更清晰的关注，尤其是在热带太平洋等地区，那里的海面温度梯度急剧上升和太阳辐射水平较高，使得昼夜变暖尤为显著。

在热带太平洋，海表温度锋面是不同水温区域之间的边界，在形成更大的大气模式中起着关键作用。这些锋面通常与赤道太平洋的冷舌有关，那里以较冷的海水为主。西部暖水和东部冷水之间的强烈梯度产生了重要的大气特征，例如热带辐合带和信风。昼夜变暖会导致海表温度急剧变化，从而破坏这些梯度，从而引起改变海洋和大气条件的反馈。

新的研究发现

一项新的研究，使用一个由高分辨率或每日平均表面通量强制的一维表面海洋模型来区分从无人驾驶水面航行器观察到的昼夜与锋面海面温度异常。

研究发现，海面温度昼夜变暖锋面导致下午海面温度锋面减弱，气压的经向梯度相应减小，这​​似乎导致了地面经向风的昼夜脉动。这些昼夜变化可能会对哈德利环流的地面分支产生影响，因此可能会产生远程影响。

昼夜变暖校正对改变热带太平洋的海表温度锋面具有重要作用。尤其是在赤道冷舌等地区。该地区的特点是，由于东部有上升流，西部的暖水与较冷的水域之间存在明显的温度梯度。

研究表明，日间变暖会削弱白天的海表温度锋面。这一过程导致下午经向梯度（从北到南的温度梯度）减小，尤其是在赤道附近。随着时间的推移，这种影响会导致海表温度梯度的纠正变化或永久性改变。这意味着由于昼夜循环而导致的海表温度的规律性每日波动可能会改变长期海表温度模式，从而影响区域海洋环流和气候动态。

昼夜变暖不仅影响海洋表面，还影响大气边界层。随着白天海表温度升高，进入大气的潜热通量发生改变，影响低空风和海洋大气边界层。由于昼夜变暖循环导致的海表温度矫正会削弱经向风（南北风），这可能会影响洋流和云的形成。

由于昼夜变暖循环导致的海表温度矫正会削弱经向风（南北风），这可能会影响洋流和云的形成。这种反馈机制强调了海洋温度和热带太平洋大气条件之间的关键联系，特别是在厄尔尼诺等区域气候系统的背景下。

锋利的海表温度锋面是大气热量和水分交换的障碍。这项研究表明，随着这些锋面因昼夜变暖矫正而演变，它们可以进一步削弱该地区大气环流的强度。这一发现非常重要，因为这些锋面的减弱会改变热带辐合带，并影响热带太平洋对厄尔尼诺-南方涛动等大规模气候模式的反应。

思考

虽然研究涉及了海表温度梯度的减小及其对大气的影响，但仍需要进一步探索才能充分了解反馈机制。具体来说，昼夜变暖如何导致热带气旋或季风增强等特定天气事件的发生？昼夜变化能否以可预测的方式影响区域气候事件？

参考文献：Meghan F. Cronin, Dongxiao Zhang, Samantha M. Wills, J. E. Jack Reeves Eyre, LuAnne Thompson & Nathan Anderson ，Diurnal warming rectification in the tropical Pacific linked to sea surface temperature front.  Nature Geoscience volume 17, pages316–322 (2024)，doi.s41561-024-01391-8

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