中新世始于约2300万年前，被视为典型的“暖地球”时期，其主要特征包括大气二氧化碳（CO₂）浓度升高与全球气候变暖。作为年际气候变率的重要模式，厄尔尼诺—南方涛动（ENSO）会显著影响全球降水分布及气候极端事件。围绕中新世高CO₂条件下的海气变率开展研究，被认为有助于评估暖期气候模拟表现，并为理解未来ENSO可能变化提供参照。

近期，中国地质大学（北京）李怡文副教授与中国科学院大气物理研究所魏吉林研究员牵头，联合包括第一作者、中国地质大学（北京）王宇军在内的研究人员，使用全耦合大气—海洋模式FGOALS-g3，并在MioMIP1框架提供的中新世边界条件下，系统评估了中新世ENSO对CO₂增加的响应。相关成果以《非线性且不对称的中新世ENSO对CO₂强迫的响应》为题，发表于《大气与海洋科学快报》。

研究指出，在平均态变化中，一个与ENSO密切相关的特征值得关注：尽管东赤道太平洋的绝对海表温度仍相对偏低，但其对CO₂升高的增暖响应幅度更大。由于该区域邻近并部分重叠于ENSO关键监测与影响区域，研究团队认为，这种空间上不均一的增暖可能改变热带太平洋的经向温度梯度及相关海气反馈过程，从而影响ENSO的强度与时空行为。

为量化CO₂强迫的影响，研究在相同中新世边界条件下设置了四组CO₂敏感性试验，浓度分别为280、560、840和1120 ppmv，并以前工业（PI）模拟作为现代基准。结果显示，ENSO对CO₂升高的响应并非线性或单调增强：在3倍CO₂条件下ENSO强度达到峰值，而在4倍CO₂条件下则出现明显减弱。

在事件特征方面，模拟结果显示厄尔尼诺事件的平均持续时间略长于拉尼娜事件，约为12.9个月对12.2个月。与此同时，ENSO的季节相位锁定也发生变化：相较于前工业基准中ENSO峰值更接近北半球冬季，中新世试验中ENSO峰值提前至约9月。

通讯作者李怡文在研究中表示，结果并不支持“CO₂越高、厄尔尼诺变率越强”的简单线性预期，模拟呈现出在某一CO₂水平附近增强、随后在更高CO₂条件下受到抑制的“拐点”特征。研究团队同时强调，ENSO由多种背景态与反馈过程共同塑造的海气耦合相互作用所驱动，上述发现为理解暖期气候条件下ENSO不确定性提供了新的约束。

研究团队表示，后续将扩展多模型对比，并结合陆地与海洋代理重建的约束，进一步开展针对地形、植被及陆地径流等边界条件要素的定向敏感性试验，以更系统阐明中新世平均态变化如何调控ENSO强度、空间结构及季节相位锁定。