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聚焦地科2023-03-13

全球暖化下赤道大西洋湧升流年循環之動力機制及其對於太平洋ENSO的潛在影響

本研究為王儷樵老師與澳洲墨爾本大學陶氏蘭博士生、加利福尼亞大學林永富博士、余嘉裕老師合作之研究成果,於2023年1月刊載於Climate Dynamics期刊(https://doi.org/10.1007/s00382-022-06654-x)。

 
本研究以第五階段耦合模式對比計畫(Coupled Model Intercomparison Project Phase 5,CMIP5)模式,探討了赤道大西洋湧升流的年循環(equatorial Atlantic upwelling seasonal cycle,EAUSC)在全球暖化下的動力機制。透過對湧升流年循環(upwelling seasonal cycle,USC)於未來90年長期發展的分析,我們發現東大西洋每半年為周期的變化訊號會減弱,是受到波效應的過程所致;而西大西洋每一年為周期的變化訊號會增強,則是受到艾克曼和波效應的過程共同影響而造成。此外,波(艾克曼)效應的貢獻預計會在全球暖化的情況下顯著增加(減低),且東部EAUSC的減弱會導致大西洋冷舌變暖,並透過遙相關影響東太平洋的背景場海溫,進而和太平洋聖嬰—南方振盪現象(El Niño–Southern Oscillation,ENSO)的長時間尺度變化密切相關。因此,了解赤道USC的動力過程,將對於ENSO在全球暖化下的改變情形,提供至關重要且更進一步的認知。

圖一、赤道大西洋湧升流的年循環於19個CMIP5模式的系集平均下,其原始輸出值、理論模擬值、艾克曼效應與波效應在(a–d)P1的2011–2040年期間、(e–h)P2的2041–2070年期間、(i–l)P3的2071–2100期間,和(m–p)P3與P1期間的差異(平均於3°N–3°S,單位:公尺/天)。黑點代表超過70%模式的模擬結果與CMIP5模式的系集平均吻合。

圖二、大西洋赤道地區溫躍層總年循環在於19個CMIP5模式的系集平均下,其原始值、年循環分量與半年循環分量在(a–c)P1的2011–2040年期間、(d–f)P2的2041–2070年期間、(g–i)P3的2071–2100期間,和(j–l)P3與P1期間的差異(平均於3°N–3°S,單位:公尺/天)。黑點代表超過70%模式的模擬結果與CMIP5模式的系集平均吻合。

本文轉載自【國立中央大學大氣科學學系-研究成果】:http://www.atm.ncu.edu.tw/news_1.php?id=381