10月12日下午，由南京大学南赫学院主办的“南赫大讲堂”系列讲座第十二期（ISSUE 012）在南京大学苏州校区苏教B104举行。本期讲座聚焦厄尔尼诺—南方涛动（ENSO）对全球变暖的响应及其气候影响、过去5.4亿年大洋环流与ENSO的演变等前沿科学问题，特邀澳大利亚科学院院士、美国地球物理联合会会士蔡文炬与北京大学博雅特聘教授、海洋研究院院长胡永云作专题报告。两位专家分别从未来全球变暖与地质历史演化的不同时间尺度出发，围绕ENSO变率、海气相互作用及大洋环流演变机制展开深入分享，为师生理解气候系统的长期演变及其未来变化提供了重要的科学视角。

讲座伊始，南赫学院丁爱军院长主持讲座并介绍了两位报告人的学术背景。ENSO是全球年际气候变率的重要模态，其发生发展不仅受到热带太平洋海气相互作用的影响，还与全球气候背景态及海陆分布密切相关。两场报告从现代气候变化与深时地球系统演化两个角度切入，探讨不同时间尺度下ENSO与海洋环流的变化规律及其物理机制。

主题报告一：ENSO及其影响对全球变暖的响应

蔡文炬院士围绕全球变暖背景下ENSO变率及其气候影响的变化展开报告。他首先从热带太平洋海气相互作用的基本过程入手，介绍了信风、海表温度、温跃层结构与沃克环流之间的联系，阐释了厄尔尼诺和拉尼娜事件的形成机制及其对全球降水和极端气候事件的影响，帮助在场师生理解ENSO的基本物理过程。

在全球变暖对ENSO的影响方面，蔡文炬院士结合气候模式模拟及相关研究成果，介绍了温室气体增加背景下热带太平洋海洋层结、海气耦合和大气对流条件的变化，以及这些变化对ENSO活动的潜在影响。相关研究表明，全球变暖可能增加极端厄尔尼诺、极端拉尼娜及连续多年拉尼娜事件的发生频率，并改变ENSO相关的降水异常特征，但不同变率指标及气候模式的响应仍存在差异。

报告进一步讨论了气候系统内部变率与ENSO未来变化的不确定性。通过气候模式大集合试验，研究发现，即使在相同外部强迫条件下，初始状态的微小差异也可能使ENSO变率呈现不同的演变轨迹，体现出气候系统的“蝴蝶效应”及内部变率的重要作用。这一结果说明，ENSO对全球变暖的响应并非简单的线性过程，准确预测其未来变化需要同时考虑外部强迫、海气耦合反馈及内部自然变率。

在ENSO变化的全球气候与社会经济影响方面，蔡文炬院士介绍了全球变暖背景下气候平均态及ENSO变率变化对西太平洋副热带高压、热带北大西洋海温和南大洋气候的影响，并讨论了ENSO变化与南极冰架、冰盖演变之间的潜在联系。报告还介绍了利用非线性计量经济模型评估ENSO经济影响的相关研究，指出厄尔尼诺事件可能对经济增长产生显著负面影响，而未来经济风险的评估仍取决于排放情景及模型假设。

针对2100年以后的长期气候变化，报告介绍了高排放情景下的延伸模拟研究。有关研究发现，在持续强迫条件下，随着赤道太平洋海温背景态进一步向厄尔尼诺型分布转变，ENSO海温振幅可能由此前的增强转为减弱。这一模拟结果进一步揭示了ENSO对持续全球变暖响应的非线性特征，也表明其长期变化需要结合具体排放情景、海洋背景态及模式不确定性进行分析。

报告最后，蔡文炬院士结合最新海洋观测资料与气候模式预测，进一步探讨了2026—2027年超强厄尔尼诺事件的发展特征及其可能机制。通过分析近期热带太平洋海温和大气环流异常，并与历史强厄尔尼诺事件进行比较，相关研究指出，热带北太平洋异常西风可能是促进此次厄尔尼诺发展的重要因素。报告进一步探讨了2025年底热带辐合带减弱、2026年初印度洋海盆模态负位相及阿留申低压减弱等先期异常的潜在作用，分析了这些过程如何通过风—蒸发—海表温度反馈影响热带太平洋海气耦合，为理解强厄尔尼诺事件的形成及不同洋盆间的相互作用提供了新的视角。

主题报告二：过去5.4亿年洋流和ENSO的演变

胡永云教授围绕地质历史时期大洋环流与ENSO的长期演变展开报告。他首先介绍了显生宙以来大陆分布、全球温度及气候环境的重大变化，并结合古地理重建和耦合气候模式模拟，探讨在海陆格局不断调整、全球气候冷暖交替的背景下，大洋环流如何演变，以及ENSO在不同地质时期的存在与变化特征。

在显生宙大洋经向翻转环流演变方面，胡永云教授介绍了全球海洋经向翻转环流（GMOC）在不同地质时期的结构与强度变化。模拟研究表明，古生代大洋翻转环流与现代存在显著差异，其形成与海陆分布及海表风应力密切相关。古生代陆地分布南多北少，使北半球较为开阔的海域受到较强风应力驱动，进而影响上升流与全球翻转环流结构。相关研究揭示了古地理格局通过改变大气环流和海洋动力过程影响大洋环流演变的机制。

在古ENSO的存在及其振幅变化方面，胡永云教授介绍了团队基于过去2.5亿年气候模拟开展的研究。模拟结果表明，在热带洋盆足够宽广的条件下，不同地质时期均存在ENSO活动，但其振幅存在明显差异。进一步分析发现，在构造时间尺度上，ENSO振幅变化主要与背景温跃层深度及大气随机强迫有关，相关海气耦合稳定性和大气随机强迫共同解释了模拟中约76%的不同地质时期ENSO振幅差异；相比之下，ENSO振幅与热带洋盆宽度及全球气候态冷暖并不存在显著的直接关联。这一结果深化了对ENSO长期变化控制机制的认识。

报告还讨论了海陆分布演变对不同类型厄尔尼诺事件的影响。相关模拟研究发现，约8000万年前之后，东太平洋型厄尔尼诺事件在一段地质时期内明显增多，而中太平洋型事件相对减少。这一变化与大西洋逐渐扩展、中美洲海道开放及其引起的跨洋大气环流调整密切相关。研究表明，古地理格局能够通过影响沃克环流及热带太平洋背景条件，改变不同类型厄尔尼诺事件的相对发生频率。

此外，胡永云教授还介绍了ENSO季节锁相与事件多样性的相关探索。研究提示，海陆分布演化可能通过改变大气环流和海气耦合背景，影响ENSO事件的发展季节及空间类型，其具体机制仍有待进一步研究。报告从深时气候的视角揭示了ENSO的长期存在条件、振幅控制因素及类型变化特征，为理解现代ENSO及其未来演变提供了新的认识。

互动问答环节

互动问答环节，与会师生围绕两场报告涉及的前沿科学问题展开深入交流。针对蔡文炬院士的报告，师生重点讨论了如何区分人为外部强迫与气候系统内部自然变率对ENSO变化的影响、全球变暖背景下ENSO季节锁相特征的可能变化，以及ENSO对区域气候和社会经济影响的评估等问题。围绕胡永云教授的报告，师生进一步探讨了如何在古气候模式中合理表征云微物理和气溶胶等小尺度过程，以及这些过程对深时气候模拟的潜在影响。现场交流围绕气候变化归因、海气相互作用机制和气候模式模拟等关键问题展开，进一步加深了师生对ENSO变化及地球系统多尺度过程的认识。

Summary

从全球变暖背景下ENSO变率及其气候影响的变化，到深时地质历史中大洋环流与ENSO的长期演变，本期“南赫大讲堂”从不同时间尺度展示了海气相互作用与地球系统科学领域的前沿研究成果。两场报告不仅拓宽了在场师生的学术视野，也进一步体现了大气科学、海洋科学与地球系统科学交叉研究的重要价值。