海洋国家实验室在印度洋气候变化方面取得重要新成果

4月13日，国际著名学术期刊Nature Communications在线发表了题为Stabilised frequency of extreme positive Indian Ocean Dipole under 1.5 °C warming（《全球气温1.5°C增暖背景下极端正印度洋偶极子事件频率趋于稳定》）的最新研究成果。此项工作是由海洋国家实验室领军科学家蔡文炬教授、主任委员会主任吴立新院士为联合通讯作者领衔的科研团队共同完成。

2016年4月全球170多个国家领导人齐聚纽约联合国总部，共同签署了气候变化问题《巴黎协定》，承诺将全球气温升高幅度控制在2°C范围之内，理想目标是控制在1.5°C。2017年，蔡文炬教授和吴立新院士团队发表在Nature Climate Change上的研究成果指出在全球气温1.5°C增暖稳定后，极端厄尔尼诺事件发生频率仍持续增加至少40%。即使在2050年以后的100年里，极端厄尔尼诺事件发生频率依旧呈现显著的上升趋势，人类社会依然面临气候变化带来的重大影响。

除厄尔尼诺以外，印度洋偶极子（IOD）模态也是影响热带气候系统年际变化的一个主要因素。发生在1961年、1994年和1997年的极端正IOD事件以热带东印度洋海温冷异常的增强以及沿赤道向西极大扩展为主要特征，导致了东亚和澳洲的重大旱灾以及东非和印度半岛的严重洪灾，并间接导致了印度尼西亚的森林火灾。

团队的最新研究则表明，当全球气温增暖1.5°C时，极端正印度洋偶极子（IOD）事件发生频率是工业革命时期的2倍。然而与极端厄尔尼诺事件不同的是，极端正IOD事件在全球气温1.5°C增暖稳定后没有显著变化，这与赤道印度洋海温纬向梯度变化趋于稳定密切相关（图1）。文章还指出，全球增暖控制在1.5°C可以使2°C情境下的极端正IOD事件频率减小约25%，表明有效控制全球气温增暖将显著降低印度洋区域极端气候变化风险。

图1：1869-2099年多气候模式模拟的全球气温（GMT）变化（相比于工业革命前1869-1899平均；黑色曲线）与赤道印度洋海温纬向梯度变化（西部减去东部海温；左图红色曲线）、极端正IOD事件频率（每100年；右图紫色曲线）变化。红色（紫色）圆点及其对应数值表示海温梯度（极端正IOD事件频率）在1.5°C增暖前后共31年的平均值。

近年来，蔡文炬教授及其研究团队已在Nature、Nature Climate Change、Nature Geoscience杂志发表了一系列有关全球变暖对极端厄尔尼诺/南方涛动事件、极端印度洋偶极子事件影响的原创性成果，在海洋与气候变化研究领域形成了具有重大国际显示度的理论体系，彰显了海洋国家实验室在该研究领域的国际前沿地位。该文章也是海洋国家实验室国际南半球海洋研究中心自成立以来取得的又一项高水平合作研究成果，对于南北半球海洋科学合作研究起到了推动作用。