以中國科學院地球環(huán)境研究所劉禹研究員為首的國際團隊經(jīng)過10年的潛心研究，在中太平洋（Niño 4區(qū)）厄爾尼諾研究方面取得重要進展。獲得了目前全球最長的年分辨率的818年中太海表溫度（SST）變化序列，它對分析未來熱帶太平洋氣候變化趨勢及其全球影響具有重要意義。研究發(fā)現(xiàn)，過去800多年中，最近20余年Niño 4區(qū)SST顯著升高、變率增加、ENSO活動加劇。研究成果以Article形式于2017年5月30日發(fā)表在國際著名刊物Nature Communications上。
熱帶太平洋地區(qū)的海表溫度異常會嚴重影響全球大氣環(huán)流，在年際和年代際尺度上對全球氣候變化有直接影響。大量研究表明，熱帶太平洋存在東部型（東太）和中部型（中太）兩種不同類型的厄爾尼諾-南方濤動（ENSO）現(xiàn)象，他們分別以熱帶太平洋東部和中部地區(qū)SST異常變化為主要特征。利用觀測資料和氣候模型在熱帶太平洋地區(qū)開展了大量的研究工作，但是長時間序列的ENSO重建主要集中在東太地區(qū)。越來越多的證據(jù)表明，隨著人類活動導致的全球增溫，中太厄爾尼諾事件日益頻繁，對全球氣溫和降水產(chǎn)生重要影響。目前，人們對中太厄爾尼諾事件變強的原因仍然知之甚少，迫切需要了解中太ENSO的變化歷史及規(guī)律。
樹木年輪具有分辨率高，定年準確，樣本易得等特點，因此被廣泛的應用到過去氣候變化研究中，更是過去千年北半球及全球溫度變化重建的主要依據(jù)。樹木年輪中的穩(wěn)定氧同位素（δ18O）繼承了大氣降水的δ18O，適合來研究區(qū)域水汽循環(huán)規(guī)律和機制。為了研究中太ENSO變化，中國科學院地球環(huán)境研究所樹輪實驗室聯(lián)合國內(nèi)外10余家單位，選擇臺灣大雪山生長的紅檜為研究對象，建立了過去818年的年分辨率樹輪δ18O年表，并成功利用這條年表重建了中太地區(qū)1190-2007年的SST變化歷史。
研究人員發(fā)現(xiàn)，公元1651年發(fā)生過一次超強厄爾尼諾事件，南美的歷史文獻和熱帶太平洋的珊瑚對這次事件也有記錄。在1790-1950年期間，有一個明顯的低溫時段，而1950年之后SST顯著升高，是整個重建序列溫度最高的時期。這個升溫現(xiàn)象在Maiana和Palmyra的珊瑚δ18O序列中（均反映了SST變化并代表ENSO變化歷史）也有明顯表現(xiàn)，這與人類活動導致的全球升溫現(xiàn)象十分一致。
這項研究也警示：中太平洋厄爾尼諾增強事件在21世紀的頭20年可能會一直持續(xù)下去。中太平洋厄爾尼諾極端事件在對全球氣候的影響方面是否會繼續(xù)占主導地位？值得繼續(xù)研究。
這項研究得到中國科學院地球科學前沿重點項目和國家自然科學基金等項目資助。
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