厄尔尼诺-南方涛动(El Ni?o-Southern Oscillation,ENSO)是全球气候系统中最显著的年际变化信号,对太平洋乃至全球气候系统都有着重要的影响。虽然关于ENSO的研究已有长达半个世纪,近年来ENSO的低频变化及其在气候变化下的变异给已有的研究带来挑战。对ENSO动力学过程的理解是准确预报ENSO的基础,但迄今为止,在ENSO动力学方面仍有诸多重要的问题尚待解决。本论文构建了温度方差收支方程,并首次将其应用于ENSO机制研究。通过在赤道太平洋关键海域展开基于温度收支方程和温度方差收支方程的热收支分析,本文详细地定量诊断了各海洋反馈过程在ENSO的21世纪初期纬向跃迁、非对称性及2014–2016年暖事件中的不同贡献。使用多资料平均的方法提高了研究的可信度。论文得到的主要结论如下:(1)21世纪初期ENSO海表温度(SST)变率发生纬向跃迁,相对于1980–1999年(P1时段),在2000年代(P2时段)ENSO SST变率在赤道东太平洋显著减弱,而在赤道中太平洋有增强趋势。同时,在P2时段中部(CP)型El Ni?o出现频率增加,而P1时段则主要是东部(EP)型El Ni?o主导。本论文使用七种再分析及模式资料,分别在Ni?o3区(5°S–5°N,150°W–90°W)和Ni?o4区(5°S–5°N,160°E–150°W)进行了温度收支方程和温度方差收支方程的计算。结果显示,温跃层反馈(TCF)和纬向平流反馈(ZAF)是产生ENSO SST变率的重要正反馈过程,而来自海表热通量的热阻尼作用(TD)是减弱SST变率的主要负反馈过程。伴随着2000年以后CP型El Ni?o事件增多,TCF显著减弱,而ZAF则变化不大。负反馈项同样也在2000年以后发生减弱,这主要体现在Ni?o3区TD的减小以及非线性作用(NL)在两个尼诺区域的减弱。对比P1时段,在P2时段Ni?o3区ENSO SST变率的减弱是由TCF的显著减弱导致的,而Ni?o4区ENSO SST变率的增强则与起负反馈作用的NL减弱有关。本文通过温度方差收支方程研究了各反馈过程在充放电振荡机制中的作用。本文将TCF拆分成与东西向“跷跷板”效应的分项和赤道-赤道外充放电过程的分项。结果显示,前者为对ENSO SST变率的Bjerknes正反馈作用,而后者体现了充放电过程在ENSO位相转换期间的贡献。后者在2000年代的减小导致了ENSO充放电过程的减弱。(2)基于温度方差收支方程,本文诊断了各海洋反馈过程在ENSO非对称性中的作用,主要从以下三个方面展开:在Ni?o3区El Ni?o事件成熟期振幅高于La Ni?a事件,在Ni?o4区La Ni?a事件振幅高于El Ni?o事件,La Ni?a的持续时间要比El Ni?o长。结果发现,在Ni?o3区的ENSO事件发展期,El Ni?o比La Ni?a有更强的增长率,其原因是El Ni?o发展过程中更强的正反馈过程,其中ZAF的差别最大,Ekman反馈(EKF)次之,然后是TCF项。负反馈项的差别主要来源于TD的阻尼作用。而在Ni?o4区,La Ni?a较El Ni?o在发展期有更强的增长率,使其事件振幅强于El Ni?o。这主要取决于La Ni?a事件中较强的TCF,而ZAF在两者中的贡献相同。在Ni?o3区,ENSO事件在持续时间上的不对称性,是由于在事件衰退期La Ni?a较El Ni?o的衰减率小约0.2°C2 mon-1。La Ni?a衰退期中仍存在较强的TCF正反馈过程阻碍了海温异常的衰亡。而TCF在其衰退期的非对称性来自于赤道与赤道外的充放电过程的不对称性。(3)针对2014年El Ni?o事件为什么会夭折而又在2015年发生超级El Ni?o的原因,目前虽有少量研究并提出一些猜想,但并没有从定量分析海洋反馈过程角度来进行系统分析。本文基于温度收支方程,使用ECCO2并结合观测资料,在Ni?o3、Ni?o3.4和Ni?o4区详细诊断了各海洋反馈过程在2014–2016 ENSO暖事件中的具体贡献。2014年春季在强的西风事件驱动下,Ni?o3区混合层平均温度(MLT)异常最大,在5月份接近1°C,而后在6月份逐渐衰亡。从温度收支方程结果来看,tMLT在3–5月份出现正异常,峰值最大振幅约0.8°C mon-1,继而在5月中旬开始转为负值,由异常下沉流导致的EKF是支配MLT异常增暖的主要动力机制,最大贡献达到0.4°C mon-1。由Ni?o3区西边界异常纬向流主导的ZAF是第二大正反馈过程(约为0.25°C mon-1);TCF较小且滞后于tMLT异常的变化。同时,EKF在2014年事件夭折过程中也扮演了重要角色,异常下沉流自4月份开始转变为异常上升流,将次表层冷水带到混合层使得MLT暖异常消亡。在6月份纬向流转为向西的异常流动,ZAF变成冷平流,加速了Ni?o3区暖异常的消亡。在2015年,西风爆发事件几乎贯穿整年,1–6月份出现在西太平洋,7月份以后爆发区域向东移动到日界线附近。在一系列的海气耦合过程中,赤道西太平洋出现SST冷异常,在中东太平洋SST暖异常加强,并在当年11月底成熟时峰值高达4°C。从Ni?o3区的温度收支方程结果来看,tMLT首先在2015年春季出现峰值(约为0.45°C mon-1),ZAF和TCF对MLT的增暖发挥了重要的正反馈作用。在偏西的中东太平洋的Ni?o3.4区和Ni?o4区,TCF的正反馈过程要弱很多,ZAF成为主要的正反馈过程。