據外媒報道，迄今為止進行的最高分辨率的全球變暖模擬揭示了厄爾尼諾/拉尼娜溫度周期的可能結束。東太平洋溫暖的厄爾尼諾和寒冷的拉尼娜現象之間的循環（通常被稱為厄爾尼諾-南方濤動，ENSO）至少在過去11000年裡一直沒有大的中斷。
根據韓國釜山大學IBS氣候物理中心（ICCP）、德國漢堡馬克斯-普朗克氣象研究所和美國夏威夷大學馬諾阿分校的科學家團隊在《自然-氣候變化》雜誌上發表的一項新研究，這種情況在未來可能會改變。
該團隊進行了一系列的全球氣候模型模擬，其空間分辨率達到了前所未有的海洋10公里和大氣25公里。在韓國最快的超級計算機之一（Aleph）的推動下，新的超高分辨率氣候模型模擬現在可以真實地模擬大氣中的熱帶氣旋和赤道太平洋中的熱帶不穩定波，這兩者在厄爾尼諾和拉尼娜事件的產生和終止中發揮着基本作用。“我們的超級計算機不間斷地運行了一年多，完成了一系列涵蓋當今氣候和兩種不同全球變暖水平的世紀模擬。該模型產生了2萬億字節的數據；足以填滿大約2000個硬盤，”進行實驗的Sun-Seon Lee博士說。
在分析這個巨大的數據集時，該團隊專註於一個長期存在的問題：厄爾尼諾-南方濤動將如何應對溫室氣體濃度的增加而變化。“兩代氣候科學家已經使用不同複雜程度的氣候模型研究了這個問題。一些模型模擬較弱；另一些模型預測在未來更溫暖的氣候中，東太平洋溫度波動較大。團隊仍然沒有結論。”共同通訊作者、ICCP主任Axel Timmermann教授說。他補充說：“這些模型的共同點是，他們在加拉帕戈斯以西的赤道太平洋的模擬溫度與觀測值相比總是太冷。這使他們無法正確地代表正負反饋過程之間的微妙平衡，而正負反饋過程在厄爾尼諾-南方濤動周期中非常重要。”
通過以最高的計算分辨率捕捉小規模的氣候過程，ICCP團隊能夠減輕這些海洋溫度的偏差，導致厄爾尼諾-南方濤動及其對全球變暖的反應的表述有了很大的改善。該研究的第一作者、ICCP的前博士后研究員Christian Wengel博士說：“我們的計算機模擬結果清楚表明：二氧化碳濃度的增加將削弱厄爾尼諾現象溫度周期的強度。”
通過追蹤熱量在大氣/海洋耦合系統中的移動，科學家們確定了厄爾尼諾現象系統崩潰的主要罪魁禍首。未來的厄爾尼諾事件將由於水蒸氣的蒸發而更快地將熱量流失到大氣中，而水蒸氣有冷卻海洋的趨勢。此外，未來熱帶太平洋東部和西部的溫差減少，也會抑制厄爾尼諾現象周期中溫度極端的發展。然而，這兩個因素被預測的未來熱帶不穩定波的減弱所部分抵消。通常情況下，這些海洋波浪在拉尼娜條件下發展，可以包括地球整個周長的30%。它們將較冷的赤道水域替換成較暖的非赤道水域，從而加速了拉尼娜事件的消亡。新的計算機模擬，解決了這些波的詳細結構，證明了厄爾尼諾-南方濤動的相關負反饋將在未來減弱。
“在厄爾尼諾-南方濤動系統中存在着一場正負反饋之間的拉鋸戰，在氣候變暖的情況下，它向負的一方傾斜。這意味着未來的厄爾尼諾和拉尼娜事件不能再充分發展其振幅，”ICCP校友Malte Stuecker教授評論說，他是該研究的共同作者，現在是夏威夷大學馬諾亞分校海洋學系和國際太平洋研究中心的副教授。
根據這項新研究，即使東赤道太平洋溫度的逐年波動可能隨着人類引起的變暖而減弱，但由於氣候變暖時水文循環的加強，與厄爾尼諾和拉尼娜有關的極端降雨的相應變化將繼續增加，正如國際太平洋研究中心的科學家和他們的國際合作者最近的研究中所顯示的。
“我們的研究記錄表明，有增無減的變暖可能會使世界上最強大的自然氣候變化結束，而這種‘擺動’已經運行了數千年。我們還不知道這種潛在的無模擬情況的生態後果，”Axel Timmermann說，“但我們急於想知道。”