以中國科學(xué)院地球環(huán)境研究所劉禹研究員為首的國際團(tuán)隊(duì)經(jīng)過10年的潛心研究，在中太平洋（Niño 4區(qū)）厄爾尼諾研究方面取得重要進(jìn)展。獲得了目前全球最長的年分辨率的818年中太海表溫度（SST）變化序列，它對分析未來熱帶太平洋氣候變化趨勢及其全球影響具有重要意義。研究發(fā)現(xiàn)，過去800多年中，最近20余年Niño 4區(qū)SST顯著升高、變率增加、ENSO活動(dòng)加劇。研究成果以Article形式于2017年5月30日發(fā)表在國際著名刊物Nature Communications上。
熱帶太平洋地區(qū)的海表溫度異常會嚴(yán)重影響全球大氣環(huán)流，在年際和年代際尺度上對全球氣候變化有直接影響。大量研究表明，熱帶太平洋存在東部型（東太）和中部型（中太）兩種不同類型的厄爾尼諾-南方濤動(dòng)（ENSO）現(xiàn)象，他們分別以熱帶太平洋東部和中部地區(qū)SST異常變化為主要特征。利用觀測資料和氣候模型在熱帶太平洋地區(qū)開展了大量的研究工作，但是長時(shí)間序列的ENSO重建主要集中在東太地區(qū)。越來越多的證據(jù)表明，隨著人類活動(dòng)導(dǎo)致的全球增溫，中太厄爾尼諾事件日益頻繁，對全球氣溫和降水產(chǎn)生重要影響。目前，人們對中太厄爾尼諾事件變強(qiáng)的原因仍然知之甚少，迫切需要了解中太ENSO的變化歷史及規(guī)律。
樹木年輪具有分辨率高，定年準(zhǔn)確，樣本易得等特點(diǎn)，因此被廣泛的應(yīng)用到過去氣候變化研究中，更是過去千年北半球及全球溫度變化重建的主要依據(jù)。樹木年輪中的穩(wěn)定氧同位素（δ18O）繼承了大氣降水的δ18O，適合來研究區(qū)域水汽循環(huán)規(guī)律和機(jī)制。為了研究中太ENSO變化，中國科學(xué)院地球環(huán)境研究所樹輪實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合國內(nèi)外10余家單位，選擇臺灣大雪山生長的紅檜為研究對象，建立了過去818年的年分辨率樹輪δ18O年表，并成功利用這條年表重建了中太地區(qū)1190-2007年的SST變化歷史。
研究人員發(fā)現(xiàn)，公元1651年發(fā)生過一次超強(qiáng)厄爾尼諾事件，南美的歷史文獻(xiàn)和熱帶太平洋的珊瑚對這次事件也有記錄。在1790-1950年期間，有一個(gè)明顯的低溫時(shí)段，而1950年之后SST顯著升高，是整個(gè)重建序列溫度最高的時(shí)期。這個(gè)升溫現(xiàn)象在Maiana和Palmyra的珊瑚δ18O序列中（均反映了SST變化并代表ENSO變化歷史）也有明顯表現(xiàn)，這與人類活動(dòng)導(dǎo)致的全球升溫現(xiàn)象十分一致。
這項(xiàng)研究也警示：中太平洋厄爾尼諾增強(qiáng)事件在21世紀(jì)的頭20年可能會一直持續(xù)下去。中太平洋厄爾尼諾極端事件在對全球氣候的影響方面是否會繼續(xù)占主導(dǎo)地位？值得繼續(xù)研究。
這項(xiàng)研究得到中國科學(xué)院地球科學(xué)前沿重點(diǎn)項(xiàng)目和國家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目資助。
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