近日，物理海洋教育部重点实验室在Climate Dynamics期刊发表题为“Positive feedback between the negative phase of interannual component of the Pacific Decadal Oscillation and La Niña”（《太平洋年代际振荡年际变率部分的负位相与拉尼娜事件之间的正反馈》）的最新研究成果。该成果由实验室在读博士研究生唐弘硕为第一作者，博士后张钰为通讯作者，实验室多位成员共同合作完成。

　　太平洋年代际振荡（PDO）是北太平洋海表温度（SST）变率的主模态。学界普遍认为，PDO可由热带太平洋SST异常激发的阿留申低压（AL）异常强迫产生，但PDO能否进一步反馈影响热带太平洋至今尚无定论。本研究首先探究了PDO在年际尺度上的变率（PDO_IAV）能否影响热带太平洋年际变率——厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）这一科学问题。为此，研究团队设计了北太平洋“起搏器”试验，该试验利用历史观测的北太平洋SST异常数据驱动海气耦合模式。结果发现，PDO_IAV仅在其负位相时影响热带太平洋，产生拉尼娜事件。进一步研究发现，PDO_IAV的负位相在副热带东北太平洋海区存在显著的SST冷异常。该信号在春末夏初（5-7月）达到峰值，并且能够在夏秋季维持。此时，由于大气热带辐合带偏北，该SST异常信号能够通过影响热带辐合带的经向移动，激发大气吉尔响应，在热带中东太平洋产生东风异常（summer deep convection, SDC）。东风异常进一步触发皮耶克尼斯正反馈机制，在冬季形成拉尼娜事件。随后，拉尼娜又会进一步激发AL异常强迫出PDO_IAV的负位相，二者形成正反馈过程。由此可见，该过程可能是多年拉尼娜现象的重要机制之一（图1）。

图1：PDO_IAV与ENSO相互作用的示意图

　　与PDO_IAV负位相不同的是，PDO_IAV正位相在副热带东北太平洋海区并不存在显著的SST正异常。这是由于厄尔尼诺事件相比拉尼娜激发的AL异常偏东，不利于影响该海区东北信风强度和SST。PDO_IAV除了由ENSO激发的AL异常强迫产生外，还可由大气内部变率的AL异常强迫产生。但由于该部分相比ENSO激发的AL异常位置偏北，因此也不能显著影响副热带东北太平洋海区的东北信风强度和SST（图1）。

　　上述研究强调PDO_IAV在副热带东北太平洋海区的异常信号对热带太平洋及其相互影响的重要作用，为今后进一步探究PDO的年代际-多年代际变率与热带太平洋相互作用机理，完善PDO理论框架奠定了重要的研究基础。研究工作得到国家自然科学基金、崂山实验室、中国博士后科学基金等共同资助。

文章引用：

TANG H. -S., Y. Zhang*, Y. Kosaka, J. -C. Yang, Q. Shu, Y. Liu, and X. -P. Lin, 2024: Positive Feedback between the Negative Phase of Interannual Component of the Pacific Decadal Oscillation and La Niña. Climate Dynamics, https://doi.org/10.1007/s00382-024-07346-4.