近日，中國科學院海洋研究所王凡團隊揭示了海洋次表層混合對中部型（CP）厄爾尼諾和南方濤動（ENSO）的非絕熱正反饋機制。
ENSO是海洋-大氣系統最顯著的年際變化。21世紀以來，伴隨著CP ENSO增多，人們對ENSO的預測技巧卻減弱。這表明，人們對ENSO的一些關鍵熱動力學認知存在不足。海洋次表層湍流混合以非絕熱方式將熱量從混合層底向下傳遞，是影響海表溫度的重要過程。但是，由于直接觀測資料匱乏，次表層混合對ENSO的影響尤其是其對CP ENSO和東部型（EP）ENSO多樣性的作用，尚未得到確認。
該研究提出了基于Argo剖面觀測數據的赤道太平洋混合層底湍流混合參數化方案，提供了大量的混合層底垂向擴散系數以及湍流熱通量估算數據。進一步，研究揭示了湍流熱通量導致的非絕熱效應與CP ENSO循環存在顯著的正反饋關系：次表層湍流混合主導El Ni?o和La Ni?a生長期的海面溫度變化；其強度又被El Ni?o和La Ni?a相應的風應力及次表層不穩定條件控制。相反，湍流熱通量導致的非絕熱效應無法顯著促進EP ENSO的發展，亦不能被EP ENSO決定。
上述研究提出的非絕熱機制是促進CP ENSO發展的主要機制之一，也是對傳統絕熱ENSO理論的重要補充。該研究提示，為提高ENSO預報水平，次表層湍流混合必須在氣候預報模式中得到準確表征。
相關研究成果發表在《自然-通訊》（Nature Communications）上。研究工作得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金、中國科學院戰略性先導科技專項（B類）等的支持。
CP ENSO非絕熱正反饋理論機制示意圖
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