新的和奇怪的气候模式包括更猛烈的厄尔尼诺现象

右边是1997年厄尔尼诺的卫星组成，左边是2015年的厄尔尼诺。两者都是极端的厄尔尼诺现象，新的确凿证据表明这是新的奇怪气候模式的一部分。

在工业时代，厄尔尼诺现象变得更加激烈，这在厄尔尼诺现象时期加剧了风暴，干旱和珊瑚褪色。一项新的研究在太平洋发现了令人信服的证据，表明更强的厄尔尼诺现象是新的奇怪气候模式的一部分。

这是有史以来第一次已知的跨千年的足够的物理证据，使研究人员可以明确地说：在人为引起的气候变化时期，厄尔尼诺，拉尼纳斯及其驱动的气候现象变得更加极端。

“过去50年来，我们看到的是任何自然变化。它跳离基线。实际上，甚至在整个工业时代我们都可以看到这种情况。”研究的主要研究员，乔治亚理工学院地球与大气科学学院教授金·科布（Kim Cobb）说。“在过去的50年中，发生了三起极其强烈的厄尔尼诺-拉尼娜事件，但不仅仅是这些事件。整个模式都突出了。”

该研究的第一作者帕姆·格罗特（Pam Grothe）将当今珊瑚与温度相关的化学沉积物与代表过去7,000年相关海表温度的较老珊瑚记录相比较。在佐治亚理工学院和合作伙伴研究机构的合作者的帮助下，格罗特确定了厄尔尼诺南方涛动（ENSO）的模式，赤道太平洋海水加热和冷却的波动，每隔几年，分别刺激厄尔尼诺和拉尼纳斯。

帕姆·格罗斯（Pam Grothe）和阿丽莎·阿特伍德（Alyssa Atwood）在基里蒂马蒂岛（Kiritimati Island）钻了具有5000年历史的珊瑚化石。

研究小组发现，ENSO的工业时代比工业化之前的记录高出25％。研究人员于2019年10月在《地球物理评论快报》上发表了他们的研究结果。这项工作是由美国国家科学基金会资助的。

沉睡的证据

证据在太平洋浅水域及其周围潜伏着，那里是ENSO和厄尔尼诺现象的发源地，直到科布和她的学生们将空心钻头插入活的珊瑚群落和化石珊瑚沉积物中以提取出来。在20多年的野外探险中，他们收集了包含数百条记录的岩心。

在潜水装备中，佐治亚理工学院的教授金·科布（Kim Cobb）用气动取芯钻在热带太平洋的珊瑚中钻取样本，以研究近期和历史海面温度。

当进行基准测试时，珊瑚的海表温度记录被证明是惊人的准确。1981年至2015年的珊瑚记录与同期通过卫星测得的海面温度完全吻合，因此，在图表上，珊瑚记录的锯齿状线覆盖了卫星测得的那些，使它们看不见。

“当我向人们展示时，总是会被问到'温度测量值在哪里？'我告诉他们那里，但是你看不到它，因为珊瑚的海面温度记录是如此之好。”科布实验室前研究生助理，现为玛丽华盛顿大学副教授的格罗特说。

第一个红旗？

在2018年，已经收集了足够的珊瑚数据，以将ENSO的近期活动与其自然的工业前格局区分开来。

为了对数据进行压力测试，Grothe遗漏了一些数据，以查看工业时代的ENSO信号是否仍然存在。她删除了创纪录的1997/1998年厄尔尼诺-拉尼娜（El Nino-La Nina），并检查了30到100年之间的工业时代时间窗。

信号保留在所有窗口中，但数据需要97/98事件具有统计意义。这可能意味着ENSO活动中的变化刚刚达到可检测到的阈值。

什么是厄尔尼诺现象？

春季每隔两到七年，厄尔尼诺现象就会诞生一次，这是因为ENSO的暖期膨胀到热带太平洋中的一个长热斑，通常在初冬达到顶峰。它吹遍世界各地的海洋和空气，在不寻常的地方引起暴雨，大风，高温或低温。

一旦厄尔尼诺过去，随后的秋天，当气流将热水向西推并疏导赤道太平洋的冷水时，该循环便转变为拉尼娜。这引发了另一组全球极端天气。

热带太平洋珊瑚通过在ENSO的热期吸收较少的氧同位素（O18）并在ENSO的冷期吸收更多的氧同位素（O18）来记录热冷的振荡。随着珊瑚的生长，它们形成了氧同位素记录层，记录了温度历史记录。

波浪，修理，扭曲

提取它们很冒险：一项研究指导了在海底的高胸气动钻机。它的压力软管连接到船上的马达上，马达在人脱下鳍片并压在礁石上后为钻机供电。

她小心翼翼地将钻头沿珊瑚生长的轴线倾斜，以得到一个可以准确倒数的岩心。有时，海浪会使她和她在整个洗衣机周期中处于安全状态。

Grothe说：“即使在最简单的任务中，例如在用扳手工作时，在水下进行的所有操作也增加了额外的难度。”“但是钻头切穿了黄油之类的水下珊瑚。化石珊瑚在陆地上钻探，钻头不断咬住并过热。”

吹走模型

从散布在ENSO区域中心的三个岛上获得的物理证据也推倒了科学工作，对ENSO模式和原因的计算机模型提出了严峻的挑战。一个主要的例子：这项研究以前是科学未知的，研究表明，在3,000至5,000年前的一段时间内，厄尔尼诺-拉尼娜现象的振荡非常温和。

“也许没有很好的原因解释。也许只是发生了，”科布说。“也许厄尔尼诺现象可以进入一种模式，并陷入其中长达一千年。”

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参考：Pamela R. Grothe，Kim M. Cobb，Giovanni Liguori，Emanuele Di Lorenzo，Antonietta Capotondi，Yanbin Lu，Hai Cheng，R。Lawrence Edwards，John R.Southon，Guaciara桑托斯（M. Santos），丹尼尔（Daniel M.） .2019年10月25日，托特，《地球物理评论快报》。
10.1029 / 2019GL083906

这些研究人员共同撰写了这项研究：佐治亚理工学院的Giovanni Liguori，Emanuele Di Lorenzo，Jean Lynch-Stieglitz，Hussein Sayani，Kayla Townsend，Melat Hagos和Gemma O’Connor来自佐治亚理工学院；来自NOAA地球系统研究实验室的Antonietta Capotondi；明尼苏达大学的Yanbin Lu和Lawrence Edwards；明尼苏达大学和西安交通大学的海诚；加州大学尔湾分校的John Southon和Guaciara Santos；来自佐治亚州立大学的Daniel Deocampo；来自中国科学院的陈天然；来自亚利桑那大学的黛安·汤普森（Diane M. Thompson）；伊利诺伊大学香槟分校的Jessica Conroy；玛丽华盛顿大学的Andrea Moore和美国地质调查局的Lauren Toth。该研究由美国国家科学基金会（授予1502832、1446343、1029020和1349599），中国国家科学基金会（授予41888101），NOAA的气候计划办公室和能源部的科学办公室，美国地质调查局和美国国家科学基金会资助。科学基金会（奖项1535007），以及Sigma Delta Epsilon-Graduate Women in Science奖学金。任何发现，结论或建议均是作者的结论，不一定由供资机构共享。