(来源:中国环境网)

转自:中国环境网

2026年8月27日,《Science》杂志发表一项关于厄尔尼诺—南方涛动(ENSO)的研究,利用厄瓜多尔加拉帕戈斯群岛的珊瑚记录,重建东赤道太平洋过去约千年的海表温度变化。这项研究汇集加拉帕戈斯多个岛屿的现代珊瑚和亚化石珊瑚,将季节—年际尺度的海温信息扩展到过去约千年的多个时期,为比较现代 ENSO变率与工业化前背景对比提供了此前少有的直接证据。

研究表明,近几十年,东赤道太平洋与 ENSO有关的海温年际波动,明显大于过去约千年中的大多数时期;全球变暖很可能已经开始影响 ENSO,使东太平洋强厄尔尼诺更加突出,但并不意味“全球变暖如何改变 ENSO”的相关问题已彻底解决。

1982—1983年、1997—1998年、2015—2016年发生在赤道中东太平洋的几次强海温增高事件令人印象深刻。现代观测记录也显示,近几十年来 ENSO波动非常活跃。但问题在于,较可靠的热带太平洋海温仪器观测不过百余年,而 ENSO本身具有很强的年代际乃至更长时间尺度的自然变化。因此,仅观测到最近几十年强厄尔尼诺较多或增强,并不能回答这一关键问题:这是全球变暖造成的长期趋势变化,还是 ENSO自然波动正处于活跃时期?

这项新研究成果的价值,正在于将东太平洋 ENSO的时间周期从百年尺度延伸到约千年尺度,改变了判断最近几十年强厄尔尼诺发生的历史参照系。当参照范围扩展到一千年以后,现代东太平洋 ENSO变率的增强显得愈发清晰。

研究为何选择到加拉帕戈斯寻找珊瑚?强厄尔尼诺最显著的海温异常往往出现在赤道东太平洋,加拉帕戈斯群岛正处在这一关键区域。强厄尔尼诺到来时,其海温变化尤为明显。而珊瑚恰好可以充当“海洋温度记录仪”,因其骨骼逐年甚至逐月生长,其中锶钙比(Sr/Ca)、氧同位素等地球化学指标会随海水温度变化,能够保留几百年前乃至上千年前的海温信息。

研究人员利用加拉帕戈斯不同年代的珊瑚,将逐个时间片段连接起来,获得了此前极其缺乏的东太平洋长期 ENSO记录。与已有中太平洋珊瑚记录比较发现,前者的近代 ENSO变率增强信号更加清晰。这项研究不仅延长了时间周期,还将长期观测延展到了对 ENSO特别敏感的赤道东太平洋核心区域。

研究结果表明,1990年至2010年间太平洋冷暖振荡的平均波动幅度,比1850年以前的千年平均水平高约36.5%,比1851—1982年高约16%。研究团队将这些古气候记录与包含火山活动、太阳变化等自然强迫的气候模式模拟进行比较,发现这种增强已超出了模式所模拟的工业化前自然变率范围。此外,这种增强并非冷、暖两端完全对称扩大,近代 ENSO变率增加在很大程度上来自更强的厄尔尼诺暖事件。也就是说,东太平洋海温异常分布越来越表现为暖侧突出,而非厄尔尼诺和拉尼娜同时等比例增强。

这使得“全球变暖可能正在使强厄尔尼诺进一步增强”这一判断获得了更加坚实的长周期序列数据印证。需要区别的是,强厄尔尼诺出现的频次有所增加,但厄尔尼诺事件的整体发生频率并未发生显著变化。

那么,这项研究是否已经证明气候变暖导致了厄尔尼诺增强?这是一个需要谨慎对待的问题。研究提供的证据相当有力:现代 ENSO增强发生的时间与全球升温过程基本同步;千年珊瑚记录表明近期变化非常异常;气候模式所模拟的太阳、火山活动以及气候系统内部自然变率,难以产生同样幅度的变化。

这些结果显著增强了“全球变暖很可能已经开始影响ENSO、使东太平洋强厄尔尼诺更加突出”这一判断。研究人员特别指出,一些气候模式虽然能模拟出全球变暖背景下ENSO变率增强的趋势,但增强幅度和时间演变与珊瑚记录并不完全一致,表明 ENSO为何会对全球变暖作出这样的响应,其背后的海气耦合机制仍未得到充分解释。这项研究在ENSO变化归因证据链上增加了非常重要的一环,但尚不能宣告全球变暖如何改变 ENSO的科学问题已然解决。