我所海氣相互作用與氣候變化科研團隊在印度洋偶極子（Indian Ocean Dipole，IOD）的變化趨勢方面取得重要進展。近日，相關研究成果分別以“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)表于國際地學權威期刊《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)展具有深遠影響。在全球變暖條件下，IOD不僅頻率增加，而且出現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雜性，對IOD生消和印度洋氣候的預測構成了新挑戰(zhàn)。

團隊研究發(fā)現，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分為正負兩種位相，負IOD能夠導致與正IOD相反的氣候異常。上世紀，發(fā)生在太平洋的厄爾尼諾和拉尼娜分別是正、負IOD的主要觸發(fā)機制。所有拉尼娜均導致了負IOD發(fā)生。而進入本世紀后，這一比例下降至不足1/3。模式結果顯示，未來拉尼娜對IOD的影響還將持續(xù)減弱（圖1）。該現象的成因是全球變暖條件下印度夏季風爆發(fā)提前，在負IOD的發(fā)展季節(jié)形成赤道東風異常，削弱了由拉尼娜導致的赤道西風異常，從而抑制了負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，導致氣候異常產生多年積累，造成持續(xù)時間更長、更加嚴重的氣候災害。上世紀連續(xù)正IOD十分罕見，但在本世紀的前20年中，連續(xù)正IOD已經發(fā)生3次。至本世紀末，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（圖2）。研究還揭示了連續(xù)正IOD增多的三個原因：ENSO準兩年周期減弱、厄爾尼諾頻率升高和IOD的季風觸發(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，當前亟需調整和優(yōu)化預報策略以獲取更加可靠的IOD預測結果。這些研究成果豐富和加深了對IOD變化機理的科學認識，為有效預測IOD生消和準確預估印度洋氣候變化奠定了重要的科學基礎，對印度洋周邊地區(qū)應對氣候變化和海洋防災減災具有重要意義。

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IOD關系的變化

圖2、全球變暖條件下連續(xù)正IOD發(fā)生頻率的變化