科学家首次得以证明，人为导致的气候变化使厄尔尼诺现象变得更强。
研究团队发现，工业时代的厄尔尼诺—南方涛动幅度比前工业时代记录高出25%。
这项研究揭示了科学界此前未知的情况：在距今3,000至5,000年前的一段时期，厄尔尼诺—拉尼娜振荡极为温和。
如今的厄尔尼诺现象非常强烈，这可能会加剧厄尔尼诺年份的风暴、干旱和珊瑚白化。一项新研究发现了太平洋中的有力证据，表明更强烈的厄尔尼诺现象属于一种新的、异常的气候模式，似乎是工业时代独有的。
这是已知首次汇集足够的跨越数千年的实物证据，使研究人员能够对此作出明确判断。数据明确显示，在人为导致的气候变化时代，厄尔尼诺、拉尼娜以及驱动它们的气候现象，其波动幅度都变得更大。
“过去50年里我们所看到的情况，超出了任何自然变率的范围。它明显偏离了基准线。实际上，在整个工业时代，我们都能看到这种情况，”该研究首席研究员、佐治亚理工学院地球与大气科学学院的Georgia Power讲席教授兼ADVANCE教授金·科布（Kim Cobb）说。“这50年间出现了三次极强的厄尔尼诺—拉尼娜事件，但突出的不只是这些事件，整个模式都格外显著。”
该研究第一作者帕姆·格罗瑟（Pam Grothe）将现代珊瑚中依温度变化而形成的化学沉积，与较早的珊瑚记录进行比较；这些旧记录反映了过去7,000年间相关的海表温度。在佐治亚理工学院及合作研究机构同事的协助下，格罗瑟识别出了……中的模式。厄尔尼诺—南方涛动（ENSO）中的模式。ENSO指赤道太平洋海水的升温与降温波动，每隔几年分别引发厄尔尼诺和拉尼娜现象。
研究团队发现，工业时代的ENSO波动幅度比前工业时代记录高出25%。研究人员于在期刊《地球物理研究快报》上发表了研究结果，时间为2019年10月。该研究由美国国家科学基金会资助。
数百份样本
这些证据一直沉睡在太平洋浅水区及其周边海域——ENSO和厄尔尼诺现象的发源地。直到科布和她的学生将中空钻头钻入活珊瑚群落和化石珊瑚沉积物中，才将其提取出来。在20多年的野外考察中，他们采集的岩芯包含数百份记录。
经基准比对，珊瑚记录海表温度的准确程度令人惊叹。1981至2015年的珊瑚记录与同期卫星测得的海表温度完全吻合；在图表上，珊瑚记录的锯齿状曲线覆盖了卫星测量曲线，使其无法看见。
“我向人们展示时，总有人问：‘温度测量结果在哪里？’我告诉他们，结果就在那儿，只是看不见，因为珊瑚记录海表温度的准确度实在太高了，”格罗瑟说。她曾是科布实验室的研究生助理，目前是玛丽华盛顿大学副教授。
第一个危险信号？
到2018年，珊瑚数据已积累到足以将ENSO近期活动与其前工业时代的自然模式区分开来。
为了对数据进行压力测试，格罗瑟删去部分数据，观察工业时代ENSO信号是否仍然突出。她剔除了创纪录的1997/1998年厄尔尼诺—拉尼娜事件，并考察了持续30至100年的工业时代时间段。
在所有时间段中，信号都依然存在，但只有纳入97/98年事件，数据才达到统计显著性。这可能意味着，ENSO活动的变化直到现在才刚刚达到可检测的阈值。
什么是厄尔尼诺？
每隔两到七年，在春季，ENSO暖位相增强，在热带太平洋形成一片绵延的暖水区，通常于初冬达到峰值，厄尔尼诺现象由此形成。它影响全球海洋和大气，在不寻常的地区引发暴雨、强风、酷热或严寒。
厄尔尼诺消退后，到次年秋季，气流会将热水推向西方，并在赤道太平洋翻涌出冰冷海水，令周期转为拉尼娜。这会引发另一种全球极端天气。
热带太平洋的珊瑚会记录这种冷热交替：ENSO暖位相期间，它们吸收的氧同位素（O18）较少；在ENSO冷位相期间，吸收量则逐渐增加。珊瑚生长时会形成一层层氧同位素记录，记载温度历史。
波浪、维修与扭曲
提取珊瑚岩芯颇具冒险性：研究潜水员在海底操控一台齐胸高的气动钻机。钻机的压力软管连接到船上的马达，为钻机提供动力；潜水员脱下脚蹼，并在礁石上给自己加重后，钻机才能启动。
她小心地将钻头沿珊瑚生长轴线倾斜向下，以取得岩芯，使其中各层能够准确地按时间顺序回溯计数。有时，海浪会让她和安全潜水员像洗衣机里的衣物一样翻滚。
“所有操作都要在水下进行，这让事情格外困难，哪怕是用扳手这样的简单任务也是如此，”格罗瑟说。“不过，钻机切割水下珊瑚就像切黄油一样。化石珊瑚要在陆地上钻取，而钻机总是卡住并过热。”
颠覆模型
采自ENSO区域核心地带三座岛屿的实物证据也向科学界提出了严峻挑战，鲜明地质疑了有关ENSO模式及其成因的计算机模型。一个典型例子是：这项研究揭示了科学界此前未知的情况——距今3,000至5,000年前的一段时期，厄尔尼诺—拉尼娜振荡极为温和。
“也许这种现象的成因没有合理解释。也许它就是发生了，”科布说。“也许厄尔尼诺会进入某种状态，并在其中停留一千年。”
