我所海氣相互作用與氣候變化科研團(tuán)隊在印度洋偶極子（Indian Ocean Dipole，IOD）的變化趨勢方面取得重要進(jìn)展。近日，相關(guān)研究成果分別以“Weakening of La Ni?a impact on negative Indian Ocean Dipole under global warming”和“Increased frequency of consecutive positive IOD events under global warming”為題發(fā)表于國際地學(xué)權(quán)威期刊《Geophysical Research Letters》。

IOD是熱帶印度洋氣候系統(tǒng)中最強年際異常信號，會引起干旱和洪澇等氣候異常事件，對印度洋區(qū)域乃至全球氣候變化、生態(tài)環(huán)境和社會發(fā)展具有深遠(yuǎn)影響。在全球變暖條件下，IOD不僅頻率增加，而且出現(xiàn)了與歷史階段截然不同的全新發(fā)展特征。這些變化增加了印度洋海氣過程的復(fù)雜性，對IOD生消和印度洋氣候的預(yù)測構(gòu)成了新挑戰(zhàn)。

團(tuán)隊研究發(fā)現(xiàn)，在全球變暖條件下，IOD原有的形成和維持機制發(fā)生了根本性變化：

第一，IOD的獨立性增強，太平洋信號對IOD的影響減弱。IOD分為正負(fù)兩種位相，負(fù)IOD能夠?qū)е屡c正IOD相反的氣候異常。上世紀(jì)，發(fā)生在太平洋的厄爾尼諾和拉尼娜分別是正、負(fù)IOD的主要觸發(fā)機制。所有拉尼娜均導(dǎo)致了負(fù)IOD發(fā)生。而進(jìn)入本世紀(jì)后，這一比例下降至不足1/3。模式結(jié)果顯示，未來拉尼娜對IOD的影響還將持續(xù)減弱（圖1）。該現(xiàn)象的成因是全球變暖條件下印度夏季風(fēng)爆發(fā)提前，在負(fù)IOD的發(fā)展季節(jié)形成赤道東風(fēng)異常，削弱了由拉尼娜導(dǎo)致的赤道西風(fēng)異常，從而抑制了負(fù)IOD生成（Zu et al., 2024, Geophysical Research Letters）。與此同時，厄爾尼諾對正IOD的影響也逐漸減弱，獨立于厄爾尼諾的正IOD不斷增多（Sun et al., 2022, Science Advances）。

第二，IOD的連續(xù)性增強。連續(xù)正IOD是指正IOD事件在兩年及多年中連續(xù)發(fā)生，導(dǎo)致氣候異常產(chǎn)生多年積累，造成持續(xù)時間更長、更加嚴(yán)重的氣候災(zāi)害。上世紀(jì)連續(xù)正IOD十分罕見，但在本世紀(jì)的前20年中，連續(xù)正IOD已經(jīng)發(fā)生3次。至本世紀(jì)末，連續(xù)正IOD的頻率將上升131%，65%的正IOD將以連續(xù)正IOD的形式出現(xiàn)（圖2）。研究還揭示了連續(xù)正IOD增多的三個原因：ENSO準(zhǔn)兩年周期減弱、厄爾尼諾頻率升高和IOD的季風(fēng)觸發(fā)因子更加活躍（Wang et al., 2024,  Geophysical Research Letters）。

IOD在全球變暖條件下發(fā)生了重要變異，當(dāng)前亟需調(diào)整和優(yōu)化預(yù)報策略以獲取更加可靠的IOD預(yù)測結(jié)果。這些研究成果豐富和加深了對IOD變化機理的科學(xué)認(rèn)識，為有效預(yù)測IOD生消和準(zhǔn)確預(yù)估印度洋氣候變化奠定了重要的科學(xué)基礎(chǔ)，對印度洋周邊地區(qū)應(yīng)對氣候變化和海洋防災(zāi)減災(zāi)具有重要意義。

兩篇研究成果論文的第一作者分別為我所海氣中心祖永燦助理研究員和我所2022級碩士研究生王建虎，通訊作者均為我所海氣中心孫雙文研究員。

論文鏈接：

https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2024GL110039

https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2024GL111182

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.add6025

圖1、觀測和模擬中拉尼娜與負(fù)IOD關(guān)系的變化

圖2、全球變暖條件下連續(xù)正IOD發(fā)生頻率的變化