近日，中國科學院南海海洋研究所熱帶海洋環境國家重點實驗室（LTO）研究員彭世球團隊揭示了西北太平洋-南海區域典型季節（冬、夏）有效波高的長期（時空）變化特征及其影響機制。相關研究成果以The inter-annual variations of the significant wave height in the Western North Pacific and South China Sea region為題，發表在Climate Dynamics上，助理研究員李少鈿為論文第一作者，研究員李毅能和彭世球為論文的通訊作者。
該研究中，研究人員構建了覆蓋東印度洋-南海-西北太平洋的海氣耦合模式和波浪模式，形成了一套東印度洋-南海-西北太平洋的長期風-浪數據集（1981~2014，34年）。該數據集的水平分辨率為0.25°，包含海表10米經向風和緯向風、海表氣壓、有效波高、平均波長、平均波周期和平均波向等要素。基于該數據集，研究人員對西北太平洋-南海區域典型季節（冬、夏）的有效波高長期變化特征及影響機制進行了研究。
結果表明，對于冬季的情況，有效波高年際變化劇烈的區域分布在南海北部和菲律賓群島東面太平洋，并通過菲律賓反氣旋與ENSO事件遙相關：赤道中東太平洋的強暖（冷）事件引發菲律賓反氣旋（氣旋）并削弱（增強）東亞冬季風，從而導致南海北部和菲律賓群島東面太平洋的波高減弱（增強）。另一方面，南海北部和日本東面太平洋的波高變化受阿留申低壓（AL）的影響，呈東北-西南的“偶極子”形態，表現為年代際變化。即隨著AL中心東移和強度增強，中緯度太平洋的西風增強且波高增高，而南海北部的東北季風和波高則減弱。對于夏季的情況，熱帶西北太平洋的波高變化主要受到強臺風活動的控制（圖1a），南海中南部的波高變化則受到南海夏季風的影響（圖1b），兩者皆表現為年際變化且受ENSO的調節。比如，發生在上一年冬季的強El Nino事件由于西太平洋海表冷卻與東北信風的正反饋作用導致菲律賓反氣旋持續到下一年夏季初，進而削弱南海夏季風和南海中南部的波高（圖1b）。
研究工作得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金項目（重大項目、重點項目和面上項目）、廣東省特支計劃、南方海洋科學與工程廣東省實驗室（廣州）人才團隊引進重大專項、中科院戰略性先導科技專項（A類）等的支持。
圖1.（a）El Nino調節西北太平洋臺風活動及波高變化和（b）前一年冬季El Nino調節南海夏季風及南海中南部波高變化的機制示意圖