近日，中國科學院南海海洋研究所熱帶海洋環境國家重點實驗室（LTO）/全球海洋和氣候研究中心（GOCRC）王鑫團隊和王春在團隊在厄爾尼諾-南方濤動（El Ni？o-Southern Oscillation, ENSO）演變機制方面取得新進展。研究人員結合觀測數據以及數值模擬試驗，揭示了海洋性大陸森林砍伐對ENSO冷暖位相轉變過程長期變化的促進作用。相關成果發表在npj Climate and Atmospheric Science上，博士韋圣標為第一作者，研究員王鑫和研究員王春在為共同通訊作者，合作者還有中國科學院深?？茖W與工程研究所研究員謝強。
ENSO是年際尺度上最強的海氣相互作用現象，劇烈影響全球的天氣和氣候系統；深入理解其演變機制十分重要。ENSO的暖位相（El Ni？o，厄爾尼諾）和冷位相（La Ni？a，拉尼娜）通常不規則地交替性發生，觀測數據表明在過去的四十年里，El Ni？o在次年冬季緊接著轉變為La Ni？a的情形變得越來越頻繁，如何解釋這一長期變化目前尚未有定論。
研究團隊發現，El Ni？o轉變La Ni？a的長期變化受到海洋性大陸地區森林砍伐的影響。海洋性大陸地區分布著世界上第三大熱帶雨林，但當地人為的森林砍伐造成其熱帶雨林在過去四十年間出現嚴重損毀。熱帶雨林的減少使得局地氣溫升高，引發區域大氣環流從海洋向陸地輻合，造成海洋性大陸的對流加強和降水增多。對流和降水的變化通過引起赤道西太平洋表面東風增強，致使赤道東太平洋溫躍層抬升，海洋次表層冷水的上翻變得更高效，從而有利于海表面溫度在El Ni？o次年變得更冷，促進El Ni？o轉變為La Ni？a。因此，在過去幾十年海洋性大陸森林砍伐的背景下，El Ni？o在次年轉變為La Ni？a的情形變得更頻繁。如果海洋性大陸的森林砍伐在未來仍然持續，El Ni？o在次年的演變情況可能變得更容易預測。
該研究揭示了ENSO受海洋性大陸森林砍伐影響的新機制。傳統觀點認為森林砍伐釋放森林中的碳儲量并減少光合作用，使得大氣中二氧化碳含量增多，加劇全球變暖，從而間接影響ENSO的性質變化。不同于傳統認識，該研究指出海洋性大陸森林砍伐可以直接改變熱帶大尺度大氣環流，使El Ni？o更容易轉變為La Ni？a。研究結果為我們理解熱帶海氣相互作用過程如何受人類活動影響提供了理論依據。
本研究得到了國家自然科學基金項目、中國科學院戰略先導科技專項項目、國家重點研發計劃項目、中國科學院南海海洋所自主項目等共同資助。
相關論文信息：Wei, S., Wang, X., Wang, C. and Xie, Q. El Ni？o phase transition by deforestation in the Maritime Continent. npj Clim. Atmos. Sci. 7, 3 (2024).
文章鏈接：https://www.nature.com/articles/s41612-023-00548-3
圖1 海洋性大陸森林砍伐對El Ni？o位相轉變的促進作用示意圖。（a）海洋性大陸高森林覆蓋的情形下，El Ni？o傾向于維持在中性狀態。（b）海洋性大陸森林砍伐的情形下，由于森林減少引起的局地輻合（紅色箭頭）和對流加強，以及西太平洋表面東風加強（黑色箭頭）的作用，El Ni？;o傾向于轉變成La Ni？;a。
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