热带太平洋年际尺度和热带不稳定波引起的叶绿素变率对ENSO调制的互补效应  

作　　者：张荣华 田丰 石其东 王秀君 吴统文[6] 

机构地区：[1]南京信息工程大学海洋科学学院,南京210044 [2]崂山实验室,青岛266237 [3]中国科学院海洋研究所海洋环流与波动重点实验室,青岛266071 [4]中国科学院大学,北京101408 [5]北京师范大学地理科学学部,北京100875 [6]中国气象局地球系统数值预报中心,北京100081

出　　处：《中国科学：地球科学》2024年第2期406-423,共18页Scientia Sinica(Terrae)

基　　金：国家自然科学基金重点项目(批准号:42030410);崂山实验室科技创新项目(编号:LSKJ202202402);中国科学院战略性先导科技专项项目(编号:XDB40000000、XDB42040100、XDB42040103);南京信息工程大学人才引进启动基金项目;中国气象局数值预报模式研究基金项目(编号:CXFZ2022M001);国家自然科学基金青年科学基金项目(批准号:42006001)资助。

摘　　要：在热带太平洋,观测数据表明海表叶绿素(Chl)表现出年际尺度变率和由热带不稳定波(TIW)引发的中小尺度扰动这两者的共存现象;两者通过海洋生物引发的加热(OBH)反馈对ENSO造成的联合影响尚未得到充分的表征和理解.本文利用一个混合型大气-海洋物理-生物地球化学耦合模式(HCM AOPB)来量化年际和TIW尺度上Chl扰动对ENSO的单独以及联合调制影响.HCM敏感性试验结果证实了两者对ENSO振幅存在相反的作用,其中大尺度Chl年际变率造成的海洋生物-气候反馈效应通过其对上层海洋层结和垂向混合的影响来减弱ENSO,而TIW尺度的Chl扰动则倾向于增强ENSO.气候模式中ENSO的模拟敏感地依赖于对不同尺度上Chl效应的表征方式,因此有必要在气候模式模拟中充分地考虑不同尺度上Chl引发的气候效应.本文揭示了热带太平洋Chl效应是气候模式中ENSO模拟的一个偏差源,可为不同尺度上热带太平洋气候系统与海洋生态系统间相互作用提供新的见解.这些结果也揭示了ENSO调制的复杂性:即热带太平洋海洋生物地球化学过程相关的年际和TIW尺度上的Chl扰动与物理过程间的相互作用可对ENSO产生协同效应.

关 键 词：海洋叶绿素 海洋生物-气候反馈 年际变率 热带不稳定波(TIW) 互补效应 混合型海气耦合模式 

分 类 号：P732.6[天文地球—海洋科学]