NC & JC：ENSO延迟效应的非对称性与非ENSO因素对东亚夏季风变率的影响研究

加州大学圣地亚哥分校和东京大学的研究团队近期对东亚夏季风的变率进行了深入研究，不仅探讨了众所周知的厄尔尼诺-南方涛动(El Niño-Southern Oscillation, ENSO)延迟效应，还揭示了一些此前被忽视的独立气候驱动因素。该团队发表在Nature Communications和Journal of Climate的两项研究指出，ENSO的延迟效应和非ENSO气候因素共同作用，影响了季风的强度和可预测性，为季节性气候预测精度的提升提供了新思路。

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I. 为什么东亚夏季风异常在厄尔尼诺后比拉尼娜后更为显著

厄尔尼诺和拉尼娜对东亚的夏季风有着重要影响。印-西太平洋海洋电容器(Indo-Western Pacific Ocean Capacitor, IPOC)机制揭示了ENSO事件在印度洋和西北太平洋产生的海温异常可以作为“电容器”，将ENSO的影响储存起来，并在次年夏季释放：在厄尔尼诺发生后的夏季，北印度洋的海温升高，支持了西北太平洋上的反气旋异常(Anomalous Anticyclone, AAC)的持续存在，进而影响东亚夏季的气候格局。

观测和模式中ENSO和AAC的年际关系，红色点代表多年拉尼娜事件的夏季

最新研究揭示了ENSO延迟效应中的一个不对称现象：相比于拉尼娜后的夏季，厄尔尼诺后的夏季更容易出现稳定的AAC响应；而在拉尼娜后的夏季，西北太平洋上空的气旋异常(Anomalous cyclone, AC)响应较弱且波动更大。这种不对称的气候响应主要源于拉尼娜的多年持续性，例如2021-2023年的连续拉尼娜现象。连续拉尼娜现象会导致相邻拉尼娜的气候效应相互干扰，从而使得AAC信号减弱，季风的强度预测也随之复杂化。为解决这一复杂性，该研究引入了一个双阶段ENSO模型，将前冬ENSO状态与当前夏季ENSO状态结合起来。研究显示,通过纳入这一额外参数，季风预测准确性得到了显著提升，尤其是在拉尼娜后的夏季，这一方法有效地减少了多年拉尼娜对季风预测的干扰，并对后ENSO夏季季风响应的异常现象提供了新的解释。

II. 识别非ENSO气候因素对AAC和季风变率的影响

除了ENSO的延迟效应外，研究还识别了一些对AAC和东亚夏季风模式具有独立影响的非ENSO气候因素。研究人员设计并运行了全新的数值模拟试验，以排除ENSO通过IPOC机制对次年夏季的影响。通过分析在排除ENSO情况下AAC的演化过程，研究发现了三个关键的非ENSO驱动因素，这些因素对AAC的强度和持续性有着重要影响：

西北太平洋的海温偏低：这一冷海温区触发了该区域的AAC，且与ENSO无关，独立驱动了AAC的形成。这一机制表明，西北太平洋的局部海温异常能够对季风行为产生显著影响。

热带北大西洋的增温：研究表明，热带北大西洋海温的升高增强了副热带区域的下沉气流，有利于AAC的形成和持续，进而影响了东亚季风的水汽输送。此发现表明，海盆间的海温异常可以间接对东亚气候模式产生影响。

印度洋的罗斯贝波：缓慢传播的下沉罗斯贝波携带暖信号使得热带印度洋持续偏暖，从而通过海盆间反馈机制维持了AAC，并在季风模式的稳定性中发挥了重要作用。

非ENSO驱动因素与AAC的超前滞后相关(左)以及对季节可预报性的贡献(右）

这些非ENSO驱动因素的发现显著推动了我们对东亚夏季风变率的理解。通过拓宽研究视角至ENSO之外，研究人员提出，应将这些内部变率因素纳入考量，以建立更为全面的季节性季风预测框架，从而提升对季风波动的精准预测。

参考资料:

Zhang, P., Xie, S.-P., Kosaka, Y., Lutsko, N.J., Okumura, Y.M., and Miyamoto A., 2024: Why East Asian Monsoon Anomalies Are More Robust in Post El Niño than in Post La Niña Summers. Nature Communications, 15, 7401. doi: 10.1038/s41467-024-51885-7.

Zhang, P., Xie, S.-P., Kosaka, Y., and Lutsko, N.J., 2024: Non-ENSO Precursors for Northwestern Pacific Summer Monsoon Variability with Implications for Predictability. Journal of Climate, 37(1), 199-212. doi: 10.1175/JCLI-D-23-0169.1