海洋国家实验室重大发现：困扰科学家几十年的厄尔尼诺课题解决了
2018年12月13日，由青岛海洋科学与技术试点国家实验室领军科学家、国际南半球海洋研究中心主任蔡文炬和海洋试点国家实验室主任委员会主任吴立新院士科研团队共同完成的《全球变暖背景下东太平洋厄尔尼诺变率增强》科研成果，在国际顶级期刊《Nature》杂志发布。同时，Nature向全世界媒体发布了新闻稿，并邀请同领域专家撰写News and Views对该项研究成果进行解读和评论。该文章指出，温室效应下东太平洋厄尔尼诺现象的变率增加，对全球极端天气事件、生态系统和农业带来了显着影响，该研究解决了一个困扰着科学家们长达几十年的重大科学问题，凸显了海洋试点国家实验室在气候变化研究领域的国际前沿地位。
厄尔尼诺，指的是因为海水持续变暖导致全球气候异常的现象，它发生在遥远的东太平洋，但对中国的气候有着重大影响。比如会引发中国北方夏季高温干旱、南方低温洪涝和北方的暖冬。
青岛海洋试点国家实验室的领军科学家蔡文炬教授及吴立新院士团队最新研究发现，东太平洋厄尔尼诺的空间结构和中心在不同的气候模式中差异很大，而全球变暖、温室效应将大大增加了极端厄尔尼诺发生的频率。
青岛海洋试点国家实验室领军科学家蔡文炬指出：“厄尔尼诺对温室气体升高是怎么响应的，长期以来一直是一个非常大的科学问题，也一直困扰了全球科学家几十年。我们这一次发现什么呢？我们发现：在温室气体升高的情景下，极端厄尔尼诺也就是东太平洋的厄尔尼诺的变率幅度增加了15%，它就可以导致极端厄尔尼诺事件的频率增加50%。”
蔡文炬教授表示，厄尔尼诺是地球上最重要的气候变异现象，温室效应下东太平洋厄尔尼诺现象变率增加的研究成果，改变了过去几十年来科学家们想要用海表温度来衡量厄尔尼诺的响应却未能达到一致性的困境。
“我想，解决这些问题就可以更有效地回答厄尔尼诺对生态、对农业、对极端气候事件会有什么影响，这个影响在将来会怎么变，这就是以后的方向。这个就更有实际性，更是实实在在对人们的影响。”蔡教授说。
2018年12月13日，国际顶级期刊Nature杂志发布了题为"Increased variability of eastern Pacific El Niño under greenhouse warming"的研究成果。同时，Nature向全世界媒体发布了新闻稿，并邀请同领域专家撰写News and Views对该项研究成果进行解读和评论。此项成果由青岛海洋科学与技术试点国家实验室（以下简称“海洋试点国家实验室”）领军科学家、国际南半球海洋研究中心主任蔡文炬为第一作者，海洋试点国家实验室主任委员会主任吴立新院士为联合通讯作者的科研团队共同完成。
该文章指出，温室效应下东太平洋厄尔尼诺现象的变率增加，对全球极端天气事件、生态系统和农业带来了显著影响，该研究解决了一个困扰着科学家们长达几十年的重大科学问题，凸显了海洋试点国家实验室在气候变化研究领域的国际前沿地位。
Increased variability of eastern Pacific El Niño under greenhouse warming在Nature发表
厄尔尼诺是地球上最主要和最重要的气候变异现象，其特征是赤道太平洋海表温度在厄尔尼诺阶段变暖。厄尔尼诺的海温异常往往有一个中心位置，或者在中赤道太平洋或者在东赤道太平洋，这两种不同类型的厄尔尼诺事件分别称为CP-El Niño和EP-El Niño。
以往的研究通常以Niño3海表温度指数对气候的响应来衡量厄尔尼诺的未来变化，但是从两种不同类型厄尔尼诺的角度出发，EP-El Niño的空间结构和异常中心在不同的气候模式中差异很大，不能用Niño3海表温度这样固定的指数进行统一衡量。该团队利用能够正确区分这两种El Niño类型的CMIP5气候模型，发现EP-El Niño海温异常中心虽因模式而不同，但其海表温度未来变异的振幅变化具有模式间一致性且将增加百分之十五，导致极端厄尔尼诺事件的发生频率增加百分之五十。其机制是全球变暖背景下赤道太平洋海洋上层的层结加强，导致了海气耦合强度增加，有利于EP-El Niño的发展。
研究发现，厄尔尼诺现象会影响全球的极端天气事件、生态系统和农业。EP-El Niño事件发生时，强烈的海温变暖会导致美国西南部、厄瓜多尔和秘鲁东北部的水灾以及西太平洋周边地区的干旱。在极端情况下，它还会导致东太平洋海洋生物的大量死亡、太平洋及其以外珊瑚的大量漂白、热带辐合带和南太平洋辐合带向赤道移动，导致太平洋一些区域发生灾难性的洪水而其他区域却严重干旱。
气候变化是全球可持续发展面临的巨大挑战，而厄尔尼诺对温室气体排放的响应是全球气候变化科学最重要的问题之一。在二十国集团(G20)领导人第十三次峰会上，应对气候变化也就成为了关注的焦点，在峰会通过的《二十国集团领导人布宜诺斯艾利斯峰会宣言》中，《巴黎协定》的19个签署国重申了对气候目标的承诺。
中国也表示将继续应对气候变化，同时促进可持续发展和经济增长，国家主席习近平阐释了中国立场，强调“将《巴黎协定》中明确写入的共同但有区别的责任和各自能力原则落到实处”。他呼吁：“我们应该继续本着构建人类命运共同体的责任感，为应对气候变化国际合作提供政治推动力。”
作为应对全球气候变化的重要参与者，中国首个获批试点运行的国家实验室——海洋试点国家实验室面向重大战略需求，优化配置全球科技资源,积极开展协同创新工作。目前，海洋试点国家实验室正在实施“透明海洋”等重大科学计划，旨在为海洋环境与气候变化精细化预测提供科学支撑。同时，海洋试点国家实验室正联合美国大气科学研究中心（NCAR）、美国国家海洋和大气管理局（National Oceanic and Atmospheric Administration，NOAA）/普林斯顿大学地球流体动力学实验室、美国德州农工大学等筹建海洋与气候预测国际研究中心，凭借海洋试点国家实验室国际领先的超高性能计算平台，实现对未来几十年海洋环境与气候超高分辨率的预测预估。
海洋试点国家实验室主任委员会主任吴立新表示，伴随着科研领域日益密切的协同需求，海洋试点国家实验室将勇于承担国际责任，积极为全球气候变化研究做出应有的贡献，努力推动人类命运共同体建设。厄尔尼诺现象研究是世界各国共同的责任，海洋试点国家实验室应当贡献自身力量，推动与其他国家及地区科研机构在气候研究等领域的世界合作,为解决人类共同面临的全球性问题贡献智慧和力量！
两个不同气候模式中的东太平洋型厄尔尼诺海表温度异常位置
东太平洋型厄尔尼诺变率和强厄尔尼诺事件发生频率在20世纪（1900-1999）和全球变暖（2000-2099）试验场景下的差异
局地海温显著变暖 会引发厄尔尼诺卷土重来吗？
【科普】全球各地极端天气频现 “罪魁祸首”厄尔尼诺现象何时才转弱？
来源：海洋知圈