研究团队揭示亚马逊雨林退化对大西洋尼诺变率的削弱作用
近日,中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境实验室(LTO)王鑫团队在大西洋尼诺(Atlantic Niño)变化机制方面取得新进展。研究人员结合观测和数值模拟试验,揭示了亚马逊雨林退化对大西洋尼诺变率的削弱作用,相关成果发表在国际期刊Nature Communications上,LTO助理研究员韦圣标为第一作者,研究员王鑫为通讯作者,合作者还包括研究员王春在和崂山实验室教授蔡文炬。
大西洋尼诺是热带大西洋夏季最强的气候变率模态,能剧烈影响周边区域及中高纬度的气候,同时也是热带三大洋相互作用的关键要素之一。在近几十年间,大西洋尼诺的变率呈现显著的减弱趋势。大西洋多年代际振荡位相反转、人为气溶胶排放南北半球差异被过去的研究提出以解释大西洋尼诺变率的减弱,然而热带陆地变化也是热带海气耦合系统变化的重要影响因素,但其是否对大西洋尼诺变率的减弱具有贡献仍属未知。
研究团队发现,大西洋尼诺变率自上个世纪七十年代以来的减弱与南美洲亚马逊雨林退化存在关联,持续的亚马逊雨林退化能有效地削弱大西洋尼诺的变率。亚马逊雨林退化在局地造成夏季降水显著减少,该降水的减少加强了南美洲与热带北大西洋之间的大气经圈环流,使得热带辐合带北移以及热带北大西洋信风减弱。通过减少海洋的潜热释放,信风的减弱造成热带北大西洋海表面温度(sea surface temperature,SST)升高。同时,亚马逊雨林退化引起的局地升温提升了南美洲与热带南大西洋之间的海陆温差,使得热带南大西洋信风增强,相应海洋潜热释放的增多引起SST变冷。与亚马逊雨林退化相关的热带北大西洋SST升高和热带南大西洋SST变冷,放大了夏季大西洋的南北半球热力梯度,使得大西洋越赤道南风增强。越赤道南风的增强通过增强经向动量平流,降低了异常纬向风应力对异常纬向SST梯度的响应,从而使得Bjerknes正反馈效率降低,不利于大西洋尼诺SST的发展,进而对大西洋尼诺变率起削弱作用。
不同于过去的研究强调气候内部变率、温室气体和气溶胶排放的影响,该研究突出人类活动造成热带陆地性质变化在热带海洋变化中的作用。研究结果深化了热带陆地地表变化与热带海气耦合系统动力联系的认识,为我们理解人类活动如何影响热带气候变率的变化提供了理论依据。本研究得到了国家自然科学基金项目、中国科学院南海海洋所自主项目等共同资助。

图1 亚马逊雨林退化削弱大西洋尼诺变率示意图。亚马逊雨林退化所致增温和降水减少提升了南半球的海陆温差(j)和亚马逊与热带北大西洋之间的东北向大气经圈环流(k,蓝色箭头),并造成热带辐合带(ITCZ)北移,致使信风在热带南大西洋增强而在热带北大西洋减弱。信风的变化调整了热带大西洋的潜热释放,放大了夏季南北半球热力反差(南北半球偶极子m)。南北半球热力反差的提高增强了大西洋的越赤道南风(n,黑色箭头),削弱异常纬向风应力(黄色宽箭头)对异常纬向SST梯度的响应,使得Bjerknes正反馈效率降低,进而削弱大西洋尼诺的变率。
相关论文信息:Wei, S., Wang, C., Cai, W. & Wang, X. Amazon deforestation weakens Atlantic Niño variability. Nature Communications, 17, 3079 (2026).
原文链接:https://doi.org/10.1038/s41467-026-69771-9
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