ENSO事件的復雜性導致其對熱帶外地區的影響存在很大的不確定性⛑️。前人研究多關註東部和中部型ENSO及其影響✋🏻。實際上，赤道太平洋地區緯向風-緯向海溫梯度-溫躍層傾斜三者之間存在著著名的Bjerknes正反饋過程🧙🏿‍♀️。海溫梯度作為其中重要一環，對ENSO年際變率信號的發展和維持發揮著重要作用。同時，熱帶外地區大氣環流異常對不同強度ENSO事件的響應表現出明顯的非線性特征。

大氣科學海洋科學系/大氣科學研究院的張鵬博士、吳誌偉教授（通訊作者）最新的研究發現👨🏽‍🔬🧚🏼，根據El Niño的振幅和東、西太平洋海表溫度異常的緯向梯度，將El Niño事件分為3類，討論了三者與北美冬季表面氣溫的聯系。其中，將大於平均振幅的事件定義為強El Niño，通常表現出強的東-西太平洋海溫異常梯度和印度洋暖異常（圖1a），引起太平洋-北美型（PNA）遙相關（圖2a，d），最終導致北美大陸“北暖-南冷”的表面溫度異常分布（圖3a）；小於平均振幅的事件為弱El Niños，並可根據東、西太平洋緯向梯度進行再分類。強梯度弱El Niño在太平洋地區表現出類似強El Niño的海溫分布特征（圖1b）🗓，引起阿留申低壓增強和負位相北大西洋濤動（圖2b👨🏼‍⚕️，e）🐉，導致北美東南部偏冷同時加拿大東部偏暖（圖3b）；弱梯度弱El Niño以顯著的熱帶印度洋🙇🏿‍♀️、中東太平洋暖異常為特征（圖1c），誘發從北太平洋到北美大陸東部的緯向東傳波列（圖2c，f），導致北美大陸緯向蹺蹺板型表面溫度異常（圖3c）。進一步研究發現，三類El Niño事件所引起北美表面溫度異常對應著北美地區冬季表面溫度變率的前3個EOF主模態（圖3d-3f），三者對前3個主模態的解釋方差分別達到了85%，62%和34%。

該工作表明基於不同海溫異常強度及梯度對El Niño事件進行再分類，一方面有助於更全面深入地認識ENSO多樣性及其影響，另一方面為提高北美地區冬季表面溫度主模態的短期氣候預測水平提供新的理論依據。

該研究於2021年發表於《International Journal of Climatology》。

Zhang P., and Z. Wu* 2021: Reexamining the connection of El Niño and NorthAmerican winter climate. Int. J. Climatol., DOI: 10.1002/joc.7204.

圖1  冬季（a）強El Niño，（b）強梯度弱El Niño，（c）弱梯度弱El Niño表面溫度異常🛀🏽🗑。（d），（e），（f）為相應500-hPa垂直運動場⏺。陰影區域通過90%信度t檢驗。（a），（b）中紫框為mega-ENSO指數定義範圍。

圖2  冬季（a）強El Niño，（b）強梯度弱El Niño，（c）弱梯度弱El Niño對應的1000-hPa位勢高度場（等值線🏐；陰影區域通過90%信度t檢驗）與水平風場（矢量；只顯示通過90%信度t檢驗值）,（d），（e），（f）為相應200hPa環流場👨🏽‍🏭。

圖3  冬季（a）強El Niño，（b）強梯度弱El Niño，（c）弱梯度弱El Niño對應的表面溫度場🤬🛰，陰影區域通過90%信度t檢驗😵‍💫。（d）👨‍💻，（e）🚴🏻，（f）為北美地區冬季表面溫度變率前3個EOF主模態。