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拉尼娜現象是指熱帶太平洋中東部海表溫度持續異常偏冷的氣候事件，而持續時間超過兩年的“多年拉尼娜”，往往對全球氣候產生更為深遠且持久的影響。近年來，這類多年拉尼娜事件發生頻率明顯上升，而且氣候模型預測其在本世紀末可能進一步增多。這類事件能夠持續維持的關鍵機制此前尚未完全明晰。

中國科學院海洋研究所等研究團隊基于歷史觀測資料，并結合兩套不同物理架構的海洋環流模式（Gent-Cane與ROMS）開展模擬實驗，系統揭示了多年拉尼娜期間降雨減少如何通過影響海水鹽度，進而維持冷事件的發展。

降水的持續減少導致鹽度持續增加，進而通過“雙階段響應”機制增強海表冷卻效應：在快速響應階段（約2—3個月），鹽度增加導致混合層加深，并激發赤道開爾文波向東傳播，促使東太平洋海表溫度下降；在緩慢響應階段，持續的鹽度異常削弱上層海洋的層結穩定性，增強垂向混合與大尺度環流調整，從而在整個熱帶太平洋范圍內實現長期冷卻。定量分析表明，降雨減少可使多年拉尼娜的強度在第一年增強14%，第二年進一步增強32%，從而顯著提高多年拉尼娜事件的持續強度。

該研究突破了以往對海洋—大氣相互作用的認識，首次闡明降雨—鹽度反饋在年際尺度上的累積效應，對多年拉尼娜事件具有關鍵調控作用。研究成果不僅為改進厄爾尼諾—南方濤動預測模型提供了關鍵物理依據，也將深化對全球變暖背景下極端氣候事件演變規律的理解，為防范相關氣候風險提供科學支撐。

相關研究成果發表在《自然-通訊》（Nature Communications）上。研究工作得到國家自然科學基金等的支持。

論文鏈接

降水減少引起的鹽度反饋對多年拉尼娜事件的維持作用