全球变暖对气候变率模态的影响是气候变化研究的前沿科学问题之一。太平洋年代际振荡（Pacific Decadal Oscillation，以下简称“PDO”）是北太平洋年代际变率的主模态，其正（负）位相表现为北太平洋海盆西部和中部海表面温度异常变冷（暖），而北美西部沿岸海域异常变暖（冷）的“马蹄型”空间模态。自1900年以来，PDO已发生多次位相转变，并且对其毗邻区域乃至全球范围的气候、生态环境和农业等产生深远影响。例如，PDO可通过调制东亚大气环流，影响中国不同区域的降水，诱发洪涝灾害等极端气候事件。然而，在全球变暖背景下，PDO的可预测性会发生怎样的变化及相关机制尚不清晰，这是目前国际上气候年际至年代际尺度预测的热点问题之一，对国家决策部门制定相关气候应对政策具有重要指导作用。
Li等人（2020）利用多组再分析资料和CMIP5海气耦合多模式数据，结合北太平洋海气耦合理论模型，发现全球变暖将导致PDO可预测性减弱，且具有模式间一致性。其主要机制是伴随着全球变暖，海洋上层增暖快于下层，层结的加强诱发海洋斜压罗斯贝波传播加快。该过程将导致PDO年代际周期缩短，海表面温度信号强度减弱，从而使得PDO信号更难从背景场中被探测出来。此外，基于中纬度海气耦合理论模型，通过控制实验，研究还指出在影响海表面温度振幅的众多因素中，变暖背景下加强的海洋层结可解释60%以上的海温振幅变化，占据主导作用。该研究的发现意味着未来全球变暖幅度的增大将会使得PDO的预测面临更严峻的挑战，严重限制人类预测未来极端气候的能力。
摘自：全球海洋科技发展动态2020年第四期李姝珺 编译
