低頻變化和2015及2016年印度洋偶極子的特異性

2015年中等強度的正IOD事件和2016年強負IOD事件是受到熱帶東南印度洋溫躍層低頻變化的調節所致。

印度洋偶極子（Indian Ocean Dipole, IOD）是熱帶印度洋的一個內在氣候模態，正IOD事件表現為熱帶東南印度洋（東極）海表降溫，而熱帶西印度洋（西極）海表升溫。IOD的東極，通常被認為是IOD的主導極，由於活躍的溫躍層-海表溫度（SST）反饋，有較大的海表溫度變化幅度。

作為熱帶海洋上最強的年際氣候變化模態，ENSO可通過強烈的海氣相互作用對印度洋IOD產生影響，通常在El Ni?o發展位相，在熱帶印度洋上常激發出正IOD事件，La Ni?a發展位相情況相反。如1997年，伴隨著強El Ni?o事件的發展，熱帶印度洋上也出現了一次強正IOD事件。然而，2015年的極端El Ni?o事件的發展位相，在熱帶印度洋上雖然也發生一次正IOD事件，但強度只達到中等級別，特別是熱帶東南印度洋變冷很弱。IOD的西極扮演了主導作用。2016年，雖然熱帶太平洋處於中性狀態，但在熱帶印度洋上發生了一次有記錄以來最強負IOD事件之一。這兩次非同尋常的IOD事件後的動力機制還不清楚。

2018年1月，《Geophysical Research Letters》發表了一篇題為《低頻變化和2015年及2016年印度洋偶極子的特異性》（Low-Frequency Variability and the Unusual IndianOcean Dipole Events in 2015 and 2016）的文章。中科院南海所熱帶海洋國家重點實驗室的Lianyi Zhang等人通過對海洋同化資料的分析發現，與經典的IOD不同的是，2015年正IOD事件中，熱帶中西印度洋增暖主導了強的海表溫度梯度，而蘇門答臘-爪哇島附近的降溫卻較弱。進一步研究發現，2012-2016年，熱帶東南印度洋表現出比2006-2010年期間更深的溫躍層，較深的溫躍層抑制了冷水的上翻，使得海表溫度在這一時期更暖，這種顯著的年代際的類IOD模態，可使得低頻的海氣耦合振蕩通過溫躍層-SST-風反饋的強度變化影響年際尺度上的IOD事件。即在年代際負IOD位相期間，熱帶東南印度洋溫躍層較深，溫躍層-海表溫度反饋不利於正IOD的發生和加強，而是有利於負IOD事件的發生。其結果就是2015年正IOD事件中熱帶東南印度洋的冷異常被削減而2016年負IOD事件中熱帶東南印度洋的暖異常被增強。總結起來就是，2015年中等強度的正IOD事件和2016年強負IOD事件是受到熱帶東南印度洋溫躍層低頻變化的調節所致。

圖1.1982年以來沿赤道印度洋的低頻變化（a）5年低通濾波的DMI指數（黑線），熱帶西印度洋SST(灰色點線)，熱帶東南印度洋SST（灰色實線），藍色和紅色柱體表示當DMI指數大於/小於1/-1個標準偏差界定的正/負IOD事件；（b）赤道印度洋D22（陰影）和SST（等值線）的低頻變化；（c）赤道印度洋SLP(陰影)和表面風（箭頭）的低頻變化

參考文獻：

Zhang L, Du Y, Cai W. Low‐Frequency Variability and the Unusual Indian Ocean DipoleEvents in 2015 and 2016[J]. Geophysical Research Letters, 2018, 45(2).

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