海洋多尺度和多圈层过程及其相互作用研究——一个应用于厄尔尼诺模拟的成功范例

摘要: 海洋中存在各种对气候和环境有显著影响的多尺度自然现象，如热带不稳定波和厄尔尼诺-南方涛动（ElNiño-Southern Oscillation，ENSO）等，它们是海洋中不同时间和空间尺度过程及其与地球系统中其他圈层之间相互作用的综合产物，表现出复杂性、多样性、多变性和相互作用等特点。对海洋的研究要作为一个系统来展开，以考虑多尺度和多圈层过程间的相互作用和反馈；要采用不同方法相结合的综合手段（包括观测、理论和模式等）；在认知和表征现象和过程的基础上，进一步构建模式，从而模拟、预测和预估海洋相关现象及其对气候和环境变化的影响。作为地球系统中最强的年际变化信号，ENSO现象是研究年际时间尺度海气相互作用和气候预估的核心内容，本文以ENSO为例，来阐明海洋多尺度和多圈层过程及其相互作用对ENSO的调制影响（如海洋生物引发的加热效应和热带不稳定波等的反馈作用）。