一个国际气候科学家团队在《Nature Communications》上发表的一项研究揭示了可能导致印度洋未来不均衡变暖和季风降水相应变化的物理机制。即使在全球气温上升的情况下，由于温室气体浓度的增加，一些地区比其他地区升温更快。相应的气候变化温差模式导致风和天气系统的大规模变化，影响社会和生态系统。

以前的工作主要集中在众所周知的北极放大模式和赤道太平洋的预计东西温差，这反过来又会影响远在热带以外的地区。迄今为止，很少有人关注导致印度洋加热不均匀的机制以及对邻近陆地地区的风和降雨的相关影响。通过分析迄今为止进行最广泛的未来气候变化模拟之一（社区地球系统模型的ICCP/CESM大型集合模拟，第二版）的数据，来自韩国和日本的科学家团队能够准确地指出为什么在未来几十年里，热带东印度洋的升温幅度会低于阿拉伯海和东南印度洋。

研究人员确定的解释印度洋变暖不均衡的一个关键区域是印度尼西亚以西的地区，在目前的条件下，较冷的深海水偶尔会上涌到表面。表层和深层海水之间的这种联系起到了温控器的作用，这就解释了相对于其他印度洋地区而言，未来区域变暖的信号被削弱了。热带地区空气在较暖的地区上升，在较冷的地区倾向于下沉。因此，印度东部赤道地区变暖的减少伴随着高于正常海平面的压力和吹向阿拉伯海的风。

风的变化会自动影响海洋环流。在研究案例中，从印度尼西亚吹向阿拉伯半岛更强的未来风将更多的热带水推向阿拉伯海。这导致那里的海洋加速变暖，将进一步降低大气表层压力，产生更多的降雨，在邻近地区也是如此。事实上，气候模型显示，如果不大幅削减二氧化碳排放量，到2100年阿拉伯半岛南部和印度西部部分地区的平均降雨量将平均加强50%。

作者进一步强调了东南印度洋是全球变暖的一个区域热点。在这个地区，未来由温室气体引起的地表变暖会因为云层的减少和更多的阳光到达海洋表面而被进一步放大。印度洋是一个奇特的区域，与其他大洋盆地相比，洋流在将全球变暖产生的多余热量输送到高纬度地区的效率较低。北方的运输路线被陆地阻挡。这意味着我们在印度洋发现了一个非常不同的温度反应模式，它来自于海洋和大气过程的结合，包括风和云。

这项研究是通过使用气候计算机模型实验实现的，该实验之前是在ICCP/IBS的超级计算机Aleph上进行的。研究人员不是在给定的温室气体强迫下只运行一次气候模型到未来，而是运行100次模拟到未来，这代表了气候系统内部变异性的不同实现。这种新的建模资源有助于确定海气之间复杂的相互作用，这种作用是造成印度洋变暖模式的原因。这一认识将有助于为渔业和其他海洋资源管理问题提供信息。研究小组将进一步探讨气候变化将如何影响印度洋地区的其他区域进程，包括海洋生态系统和海平面。