Madden-Julian Oscillation（MJO）是热带大气季节内（20-100天）变率的主导模态，是影响全球范围内极端天气和气候异常发生发展和预报的关键因素之一。通过监测实时多变元MJO（RMM）指数，注意到2023年春季发生了一次罕见的MJO事件，其在RMM第八位相的振幅达到了历史最强（图1）。有趣的是，随后反应秘鲁沿岸海温变异的Niño-1+2指数亦达到历史极值。这些极端事件的连续发生为进一步理解MJO触发机理及其对海温变异的升尺度影响提供了契机。

图1. 2023年3月超强MJO事件的RMM指数发展。不同颜色代表了不同尺度对RMM指数的贡献，具体信息可阅读原文。

我系魏云涛青年副研究员对该问题展开了深入研究。基于观测资料诊断分析，发现2023年春季极端MJO事件起源于海洋性大陆西侧靠近我国南海区域，这与经典MJO起源于赤道西印度洋不同。进一步分析表明，2023年2月份MJO事件在接近赤道中太平洋附近时，环流与对流解耦，产生向西北传播的准双周振荡（QBWO）模态。与QBWO相关的热带外北风异常增强了冷涌携带的干冷北风异常，从到导致南海上空对流增强，引发MJO扰动。这一系列过程反映了热带-热带外相互作用可能是导致MJO在印度洋之外触发的关键物理过程。

图2. 观测和CESM不同试验预测的Niño-3.4指数。

此次MJO事件的极端性主要体现在其超强抑制对流位相上，其在整个热带太平洋引起了大气Kelvin波西风异常，对应两个大值中心，分别位于赤道西太平洋和东太平洋。利用基于CESM2的ENSO集合预报系统，对MJO纬向风开展了敏感性集合预报试验。通过定量分析，揭示了MJO纬向风分量主要通过抑制Ekman上升流和引发赤道下沉东传Kelvin波，对随后秘鲁沿岸的增暖产生了30~40%的贡献。尽管此次MJO单独作用无法显著增强海盆尺度厄尔尼诺的预测振幅，但其通过在太平洋东岸引起小尺度西传扰动，显著削弱了2023/24厄尔尼诺事件预测的离散度（图2）。上述结果表明准确预测逐日MJO信息对厄尔尼诺预报的重要性。相关成果发表于Journal of Climate，论文核心观点如图3。

图3.论文核心观点总结。

论文信息：Wei, Y.*, Mu, M., Lian, T., Hsu, H.-H., Ren, H.-L., Wang, J., Ji, C., Tao, L. (2024). The March 2023 MJO and its impacts on the subsequent coastal El Niño. Journal of Climate, DOI: 10.1175/JCLI-D-24-0198.1