El Ni?o振荡可以追溯到2.5亿年前

2025-09-13 13:32来源:本站

  达勒姆,北卡罗来纳州——厄尔Ni?o现象,热带太平洋的一个巨大的温暖海水团,可以改变全球的降雨模式,这不仅仅是一个现代现象。

  杜克大学的两位研究人员和他们的同事进行的一项新的建模研究表明,El Ni?o和它的冷对应物La Ni?a之间的振荡至少在2.5亿年前就存在了,而且通常比我们今天看到的振荡幅度更大。

  这项研究发表在10月21日当周的《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)上,该研究表明,这些温度波动在过去更为剧烈,即使大陆处于不同的位置,这种振荡也会发生。

  杜克大学尼古拉斯环境学院气候动力学助理教授胡石能说:“在每个实验中,我们都看到了活跃的厄尔尼诺Ni?o南方涛动,它几乎都比我们现在看到的更强,在某种程度上更强,有些稍微更强。”

  气候科学家研究厄尔Ni?o,这是东太平洋赤道两侧的一块巨大的异常温暖的水域,因为它可以改变急流,使美国西北部干燥,而西南部则有不寻常的降雨。与之对应的冷团La Ni?a可以将急流推向北方,使美国西南部干燥,同时也会导致东非干旱,并使南亚的季风季节更加强烈。

  研究人员使用了与政府间气候变化专门委员会(IPCC)使用的相同的气候建模工具,试图预测未来的气候变化,只是他们将其回溯到遥远的过去。

  模拟的计算强度如此之大,以至于研究人员无法从2.5亿年前开始连续每年进行模拟。相反,他们做了1000万年的“切片”——其中26个。

  “模型实验受到不同边界条件的影响,比如不同的陆海分布(大陆在不同的地方),不同的太阳辐射,不同的二氧化碳,”胡说。每次模拟都要运行数千个模型年才能得到可靠的结果,并且需要几个月的时间才能完成。

  “在过去,到达地球的太阳辐射比现在低2%左右,但导致地球变暖的二氧化碳含量要高得多,这使得大气和海洋的温度比现在高得多,”胡说。在2.5亿年前的中生代,南美洲是盘古大陆的中部,其西部的泛海洋发生了震荡。

  研究表明,历史上振荡幅度的两个最重要的变量似乎是海洋的热结构和海洋表面风的“大气噪声”。

  胡说,以前的研究主要集中在海洋温度上,但对表面风的关注较少,而表面风在这项研究中似乎非常重要。“因此,我们研究的部分要点是,除了海洋热结构,我们还需要关注大气噪音,并了解这些风将如何变化。”

  胡把这种振荡比作钟摆。“大气噪音——风——就像一个随机的钟摆,”胡说。“当我们想要了解为什么El Ni?o比我们现在所拥有的要强大得多时,我们发现这两个因素都很重要。”

  “如果我们想要对未来有一个更可靠的预测,我们需要首先了解过去的气候,”胡说。

  国家自然科学基金(42488201)和瑞典研究理事会(2022-03617)资助。在北京大学高性能计算平台上进行了仿真。

  引用本文:《中生代以来持续活跃的El Ni?o-Southern涛动》,李翔,胡世能,胡永云,蔡文举,金一帅,卢正耀,郭家奇,兰家文静,林奇凡,袁帅,张健,魏强,刘永刚,杨军,聂吉。美国国家科学院院刊,2024年10月21日。DOI: 10.1073 / pnas.2404758121

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