2020~2021年热带太平洋持续性双拉尼娜事件的演变

2020~2021年间热带太平洋海表温度(SST)异常演变表明,2020年拉尼娜(La Nina)事件发生后,2021年下半年再次出现了二次变冷现象.然而,对于这次持续性双拉尼娜事件仍缺乏合理的物理解释,需要对其所涉及的潜在过程及机制进行分析理解.本文利用观测和再分析数据产品等对2020~2021年热带太平洋持续性双拉尼娜事件相关的上层海洋热力异常的空间分布和时间演变特征进行分析,并采用一个中等复杂程度的海气耦合模式(ICM)进行数值模拟试验,以验证相关的观测现象.结果表明,次表层热力异常对赤道中东太平洋SST异常的演变十分重要,其对SST的影响可用次表层上卷到表层混合层的海水温度(T_(e))来表征,由T_(e)反映次表层对SST的强迫作用.SST的演变敏感地依赖于与赤道东太平洋T_(e)异常相关的局地效应和与西太平洋次表层异常相关的遥影响效应之间的相对作用大小.在2021年年初至年中期间,赤道中东太平洋SST和T_(e)为负异常;与T_(e)异常相关的局地效应和遥影响效应间存在着相互竞争:当遥影响的变暖效应占据主导时,东太平洋SST负异常态很可能转为中性或正异常态;相反地,当局地变冷效应占据主导时,东太平洋SST负异常态会继续维持.此外,由于2020年La Nina事件相关的热力信号以赤道波动的形式沿赤道东传并在东边界反射,进一步在赤道外海区向西传播,所关联的赤道外过程会促使赤道海区T_(e)负异常持续存在并加强.2021年SST异常的演变对应于如下情形:与来自西太平洋次表层正异常相关的遥影响的变暖效应的强度不足以压倒与东太平洋次表层负异常相关的局地变冷效应的强度,使东太平洋SST负异常得以维持并再次发展,并在2021年6月出现转向点;随后于2021年秋季发生二次变冷事件.基于ICM的模拟试验支持了上述观点,并表明海气耦合模式需要合理表征次表层热力效应对SST影响的强度(用T_(e)异常表征),才能准确模拟出2021年热带太平洋二次变冷事件.