本文来源：物理海洋教育部重点实验室
近日，
Geophysical Research Letters
在线发表物理海洋教育部重点实验室最新科研成果“Model-Dependent Atlantic Multidecadal Variability Modulations on North Pacific Sea Surface Temperature Variability and Decadal Prediction”（《模式依赖的大西洋多年代际变率对北太平洋海表温度变率和年代际预测的调制》，强调指出大西洋多年代际变率强度对北太平洋海温年代际变率的模拟和预测的重要影响。该成果由实验室在读博士研究生吕桢为第一作者，“青年英才工程”第三层次杨俊超副教授为通讯作者，联合实验室博士后张钰、林霄沛教授共同合作完成。
太平洋海表温度（sea surface temperature; SST）的年代际变化对气候和生态系统具有重要影响。近年来一系列研究指出大西洋多年代际变率（Atlantic Multidecadal Variability; AMV）是太平洋SST年代际变化的重要强迫源之一，并进一步影响其年代际预测水平（如Yang et al. 2021; Lv et al. 2022）。虽然前人研究从多种角度暗示了这一跨洋盆作用具有明显的模式间差异，但对该模式误差尚缺乏系统研究。
图1 （a）观测，（b）强AMV和（c）弱AMV模式中AMV强迫的SST年代际变率。（d）AMV强度与AMV强迫的SST年代际变率的模式间相关。
针对上述问题，研究团队使用CMIP6多模式数据并结合线性反演模式（linear inverse model; LIM），发现AMV强度是导致其对太平洋跨洋盆作用的模式间差异的主要因素之一，尤其在北太平洋，可解释该跨洋盆作用58%的模式间差异。由于AMV强度的模式间差异巨大，研究团队进一步按AMV强度将模式分为比观测强和弱的两组后发现，强AMV模式高估了AMV对北太平洋SST变率（图1）和预测水平（图2）的影响，弱AMV模式反之。
这是由于强AMV模式可以模拟出北太平洋上空的大气响应，通过热力和动力学过程联合作用调制北太平洋SST。该研究还强调模式中大西洋经向翻转环流的年代际变率主导了AMV强度，因此要提高AMV及其跨洋盆作用的模拟，需首先提高大西洋经向翻转环流的模拟水平。
图2（a）观测，（b）强AMV和（c）弱AMV模式中AMV强迫对提前2–5年SST预测水平的贡献。（d）AMV强度与AMV强迫对提前2–5年SST预测水平的贡献的模式间相关。（e–h）与（a–d）相同，但为提前6–9年的预测结果。
该研究发现对未来改进AMV跨洋盆作用的模拟和预测具有一定的指导意义。研究工作由国家自然科学基金项目（92058203，42105019，41925025）等共同资助完成。
Lv, Z., J.-C. Yang*, Y. Zhang, and X. Lin, 2023: Model-dependent Atlantic Multidecadal Variability modulations on North Pacific sea surface temperature variability and decadal prediction.
Geophysical Research Letters
, 50, e2023GL104278, https://doi.org/10.1029/2023GL104278.
Lv, Z., J.-C. Yang*, X. Lin, and Y. Zhang, 2022: Stronger North Atlantic than Tropical Pacific Effects on North Pacific Decadal Prediction. Journal of Climate, 35, 5773–5785, https://doi.org/10.1175/JCLI-D-21-0957.1.
Yang J.-C.*, Y. Zhang, X. Lin*, and P. Chang, 2021: Optimal Growth of IPV Lags AMV Modulations by up to a Decade.
Geophysical Research Letters
, 48(24), e2021GL096654, https://doi.org/10.1029/2021GL096654.
