太平洋年代际振荡(PDO)是北太平洋最显著的年代际变化形式,其特征是马蹄形海面温度异常模式。PDO对海洋生态系统、渔业和农业产生重大影响,20世纪末PDO的位相转换被认为是近几年全球变暖停滞的一个影响因素,因此,在气候变暖的情况下,确定PDO的可预测性非常重要。PDO有冷暖两个位相。在PDO冷位相时,热带太平洋的温度较低,澳大利亚的年代际降水量往往高于平均值。在暖位相,则相反,降雨量低于平均水平。PDO还调节诸如厄尔尼诺这样的气候变化,厄尔尼诺是导致澳大利亚西北部和东部出现温暖和干燥气候的主导因素,该气候条件会增加森林火灾和干旱的风险。
当处于PDO冷位相时,厄尔尼诺现象影响澳大利亚降雨量和地表温度的可能性会大大提高。由于PDO的可预测性较差,导致预测厄尔尼诺可能造成的影响变得更加困难。研究发现,随着地球变暖,PDO将变得不那么可预测,因为气候变暖导致PDO的寿命显著缩短。研究人员使用不同的温室气体排放情景研究发现,PDO的可预测性随着气候变暖的强度而急剧下降。尽管PDO冷位相与较冷的热带太平洋温度有关,但冷位相表现为塔斯曼海和澳大利亚东南部附近海表温度较高。温度升高可以刺激渔业的高产量,但温度升高会通过海洋热浪和珊瑚白化对生态系统产生负面影响,这些结果对预测多年时间尺度上的区域气候以及气候变异提出了挑战。在目前的气候下,我们可以预测未来大约八年的PDO事件,但到21世纪末,预测期可能会缩短到三年。
准确预测PDO的能力有助于决策者了解和规划冷暖海洋条件。渔业和水产养殖部门可以利用这些知识来管理与这些情况有关的生产风险,同样也可以支持这些部门以及保险公司作出战略和投资规模决策,特别是在评估多年期风险方面。长期预报也有助于规划养殖行为,提高收获水平,以建立与环境条件有关的海洋生态系统的恢复能力。由于太平洋的年代际振荡可以持续一段时间,即从一个季节、六个月,或者长达十年甚至更长时间,因此能够在这些时间尺度上预测海洋生态系统的变化,有助于对鱼类分布或丰富度变化进行规划。CSIRO目前正在开发更好的预测模型,以帮助决策者在气候变暖的情况下减少风险。这些发现将帮助我们减轻温室效应对PDO的负面影响。许多人都熟悉厄尔尼诺-南方涛动在气候中的作用,但可能会感到惊讶的是,有更大的力量在发挥作用,如PDO,它影响我们的海洋环境,以及极端气候现象。
相关论文链接:https://www.nature.com/articles/s41558-019-0663-x
(郭亚茹 编译,於维樱 审校)