ENSO（厄尔尼诺-南方涛动）作为最显著的年际变化信号，对全球气候和环境均有着重要影响。对其进行准确模拟和长时间预报一直是人们追求的目标。但现实中，ENSO预报面临着一个很大的挑战，即不管从什么时候开始预报，在跨越春季（即三到五月）时，ENSO的预报技巧都会严重下滑，从而使得后续的预报几乎无法接受。这一现象被称为ENSO的春季预报障碍。复旦大学大气与海洋科学系/大气科学研究院穆穆教授课题组曾对该现象进行过系统性的研究，并指出它受到年循环、ENSO本身和特定的初始扰动的共同影响。与春季预报障碍联系紧密的另一个现象为春季持续性障碍，即ENSO的自相关系数在跨过春季的时候同样会严重下滑。从物理上看，这两个现象都与背景场的年循环紧密相关，因为它决定着ENSO在不同月份发展的强度及ENSO信号与其它噪音的比例。另一方面，ENSO预报水平存在着显著的年代际变化，如2000年以来的预报水平明显低于19世纪80年代和90年代。而由于其季节锁相特征（其往往从春季开始、夏秋季发展、冬季成熟并快速衰退），ENSO预报的好坏很大程度上取决于春季开始的预报水平。

       为此，大气与海洋科学系/大气科学研究院青年副研究员方向辉，同中科院大气所郑飞、朱江研究员，以及美国俄亥俄州立大学刘征宇教授合作，通过观测资料分析了ENSO春季持续性障碍年代际变化的可能原因，并提出了相应的物理机制。研究发现，当春季热带中东太平洋的背景场增暖时（如19世纪80年代和90年代），根据克劳修斯-克拉伯龙方程，相同的海表温度异常会使更多的水汽释放到大气中，由于水汽会通过成云致雨的方式阻挡太阳辐射进入海洋，因此对海表温度起着衰减的作用。这就使得春季的ENSO信号更为稳定，减弱了春季持续性障碍，并使得ENSO的后续发展更容易被预报。

       该成果于2019年发表于Geophysical Research Letters。

图1. ENSO持续性障碍的定性描述。（a）1990-1999和（b）2001-2010期间，月平均Niño3.4指数的延迟自相关系数分布。其中纵坐标为起始月份，横坐标为延迟时长。等值线间隔为0.1。白色点为各个起始月份对应的春季始末，即二月到五月。

图2. ENSO春季持续性障碍强度（红线）、ENSO不稳定度（春季BJ指数；黑线）和背景场平均海表温度（蓝线）的年代际变化，即1950-2010年期间以10年为窗口进行滑动的计算结果。

论文信息：Fang, X.-H., F. Zheng, Z.-Y. Liu, and J. Zhu, 2019: Decadal modulation of ENSO spring persistence barrier by thermal damping processes in the observation. Geophysical Research Letters, 46, 6892-6899.https://doi.org/10.1029/2019GL082921