《Ocean-Land-Atmosphere Research》文章：三大洋之间的联系随滞后时长的交替变化

太平洋、大西洋和印度洋之间的相互作用，对全球气候存在广泛的影响。使用复杂气候网络的分析方法，研究者发现三大洋互作的主导性随滞后时长存在交替变化。在短滞后窗口下（≤6个月），太平洋对印度洋具有显著影响。相比之下，当滞后时长为7到19个月时，大西洋对太平洋的影响则变得更为主导。而在长滞后时长窗口下（≥20个月），印度洋和太平洋均存在超前于大西洋的显著海温联系。在未来高排放变暖情景下，三个大洋之间的相互作用将进一步增强。对海洋之间超前、滞后信号的定量评估，有助于加深我们对洋盆相互作用及其全球气候效应的理解。
太平洋、大西洋和印度洋，在塑造区域和全球气候变率方面的作用受到了广泛关注，但我们对于这些相互作用的时序和方向性的认识仍存在显著不足。前人研究主要基于传统气候统计方法，如合成/回归分析、滞后相关等，但这些方法往往需要定义气候指数，对先验区域选择高度敏感，可能无法充分刻画气候系统中的复杂联系。尤其对于长滞后信号，不同网格点之间存在的显著关系可能会被指数所忽视。气候模式的高昂计算成本和参数化方案中的不确定性也限制了相关试验的可靠性。这些挑战凸显了发展一种基于数据驱动的方法的必要性。研究者采用复杂网络方法研究太平洋、印度洋和大西洋在年际时间尺度上的超前、滞后连接关系。短时滞（≤6个月）的网络识别出太平洋对印度洋具有显著影响（图1A、D）。相比之下，当时滞处于7至19个月范围内时，大西洋对太平洋的影响变得更为主导（图1B、E）。在长时滞（≥20个月）条件下，印度洋和太平洋均存在对大西洋显著的海温联系（图1B、C、E、F）。

此外，参与第六次耦合模式比较计划（CMIP6）的多个气候模式能合理的刻画太平洋在短滞后窗口的主导性，但对大西洋和印度洋在中等和长滞后窗口的影响方面模拟较差。尽管如此，这些模式一致预估未来三大洋之间的联系会进一步增强。
研究人员利用复杂网络揭示了海盆之间联系的交替变化。值得注意的是，网络分析识别出的统计显著连接主要反映时间上的先后关系和协同变率，可能无法判断确定的物理因果关系。尽管如此，该方法可以识别海表温度协同演变在何时何地出现，从而为有针对性的动力学诊断和敏感性试验提供框架。本研究并未深入探讨由复杂网络方法鉴别出的这些海表温度遥相关背后的具体机制，需要在未来进一步探究。

来源：Ocean-Land-Atmosphere Research