根据古气候指标，全球变暖如何减少热带太平洋纬向不对称性
热带太平洋在全球气候系统中发挥着关键作用，它影响着海面温度和海洋环流、大气环境等。然而，随着全球变暖加速，热带太平洋的气候动态正在发生变化，而其中一个值得关注的问题是纬向海面温度梯度的减小，这会将西太平洋的较暖水域与东太平洋的较冷水域分隔开来。一项新的研究深入探讨了这个问题，利用古气候代理记录来研究热带太平洋如何应对过去的变暖时期，预测持续的变暖将如何影响热带太平洋的状态。
热带太平洋气候
热带太平洋经对全球天气有着巨大的影响，该区域一个重要特征是纬向海表温度梯度，由于洋流热量的积累，西太平洋温度较高，而东太平洋则因上升流和信风而较冷，而这种温差是大气环流的重要驱动因素，为全球大气环流提供动力，影响从降雨到风暴形成的一切。而热带太平洋海表温度梯度的纬向不对称性变化可能预示着气候系统更广泛的转变，例如，厄尔尼诺-南方涛动也会受到太平洋这两部分之间的温度差异影响，进而影响全球降雨、风暴轨迹和极端温度等。
2020年的一项研究探讨了过去一千年来热带太平洋气候的变化，重点关注厄尔尼诺-南方涛动变化与热带太平洋平均状态之间的关系，该项研究也是利用古气候模拟，研究发现在热带太平洋经历低海表温度梯度的时期，厄尔尼诺-南方涛动减弱的证据，研究表明，未来全球变暖可能导致厄尔尼诺-南方涛动强度降低，全球气候模式可能发生变化，特别是对于严重依赖厄尔尼诺-南方涛动 (ENSO)进行气候调节的地区，如东南亚和美洲。
2021年集合25位研究人员对热带太平洋十年气候变化的研究中，考察了热带太平洋十年气候变化如何影响全球气候和天气事件，研究中指出，热带太平洋温度升高可能导致厄尔尼诺-南方涛动发生改变，影响全球天气系统发生改变。
新的研究发现
热带太平洋纬向海表温度梯度是影响全球气候的关键因子，然而，现有气候模型与1979年至今卫星观测到的数据存在显著矛盾，模型预测全球变暖下纬向海面温度梯度减弱，但观测显示梯度增强。这种差异引发了模型可信度的质疑，尤其是对未来气候预测的影响。
研究人员利用古气候替代数据重建过去热带太平洋的气候条件，并与观测数据进行多源数据对比，预测未来变暖可能如何影响热带太平洋地区的气候动态。
研究发现短期观测的局限性，如1950-2023年的海面温度趋势空间模式与1979-2023年差异显著，且数据集间不一致，模型显示温室气体强迫的纬向海面温度梯度减弱信号在21世纪末逐渐显现，但短期受内部变率和非温室气体强迫主导。古气候记录显示，中上新世高CO₂暖期，东西太平洋海面温度差异减小，在末次盛冰期低CO₂冷期，由于全球变冷，东西太平洋海面温度差异增大，东太平洋降温更显著。研究指出，全球平均温度每升高1°C，纬向海面温度梯度减少约0.3°C。
在持续强温室气体强迫下，热带太平洋纬向海面温度梯度长期趋势可能减弱，与模型预测的厄尔尼诺态趋势一致，且古气候中上新世高CO₂暖期数据支持梯度减弱的结论，增强了对模型长期预测的信心。尽管少数模型在短期内显示梯度增强，但长期的变化仍趋任是减弱，表明研究时间尺度需延长至百年以上以捕捉稳定响应。温度梯度减弱与太平洋沃克环流减速、干静力稳定性增加及海气反馈有关，而短期观测的可能受非温室气体强迫和内部变率干扰。
研究表明，尽管短期观测存在不确定性，但结合古气候数据，未来热带太平洋纬向海面温度梯度长期趋势是减弱的。
思考
虽然这项研究表明热带太平洋海表温度梯度正在减弱，但海表温度梯度的减小主要是由于海洋环流、大气动力学的变化，还是两者兼而有之？这些物理过程如何与云量或风向等气候反馈相互作用？
参考文献：Eui-Seok Chung, Seong-Joong Kim, Keith B. Rodgers, Sang-Yoon Jun, Joo-Hong Kim, Sun-Seon Lee & Kyung-Sook Yun，Paleoclimate proxy records suggest reduced tropical Pacific zonal asymmetry under sustained global warming. Communications Earth & Environment volume 6, Article number: 93 (2025) ，doi：10.1038/s43247-025-02039-0