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本研究的主要作者包括Xinyue Luo、Sylvia Dee、Samantha Stevenson、Yuko Okumura、Nathan Steiger和Luke Parsons。他们分别来自美国莱斯大学、加州大学圣巴巴拉分校、德克萨斯大学奥斯汀分校、耶路撒冷希伯来大学、哥伦比亚大学和杜克大学。该研究于2022年发表在《Paleoceanography and Paleoclimatology》期刊上。
本研究的主要科学领域是古气候学，特别是厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）的多样性和其对北美水文气候的影响。ENSO是热带太平洋年际气候变率的主导因素，其通过海表温度（SST）异常影响大气环流，进而影响北美的水文气候。然而，ENSO的多样性（如东部太平洋型ENSO（EP ENSO）和中部太平洋型ENSO（CP ENSO））及其对北美水文气候的影响尚未被充分理解。因此，本研究旨在通过古气候数据同化（DA）产品，分析过去千年中ENSO多样性的变化及其对北美水文气候的影响，评估ENSO多样性的稳定性和其水文气候响应的多年代际至百年尺度变化。
本研究主要包括以下几个步骤：
数据同化重建：研究使用了两种古气候数据同化产品，分别是“Last Millennium Reanalysis”（LMR）和“Paleo Hydrodynamics Data Assimilation”（PHYDA）。这两种产品结合了古气候代理数据和全球气候模型输出，重建了过去千年的气候信息。LMR主要用于重建年分辨率的气候变量，如海表温度和帕尔默干旱指数（PDSI），而PHYDA则专注于水文气候敏感的代理数据，重建了年分辨率的气温和PDSI。
ENSO事件分类：研究使用多种方法对ENSO事件进行分类，特别是区分CP ENSO和EP ENSO事件。这些方法包括Niño 3-4指数、CP-EP指数和C-E指数。通过这些方法，研究分析了不同ENSO事件的海表温度异常模式及其对北美水文气候的影响。
频率与强度分析：研究分析了CP ENSO和EP ENSO事件在过去千年中的频率和强度变化。通过计算50年窗口内的事件频率和事件强度的概率密度函数（PDF），研究评估了ENSO事件的多年代际至百年尺度变化。
水文气候响应分析：研究通过PDSI异常图，分析了CP ENSO和EP ENSO事件对北美水文气候的影响。特别是，研究关注了美国西北部、中东部和西南部的水文气候响应模式，并评估了这些模式在过去千年中的稳定性。
ENSO事件分类结果：研究结果表明，不同方法对CP ENSO和EP ENSO事件的分类存在差异。Niño 3-4指数和C-E指数在区分CP ENSO和EP ENSO事件方面表现较好，而CP-EP指数在古气候重建数据中表现不佳。
频率与强度变化：研究发现，CP ENSO事件在过去千年中比EP ENSO事件更为频繁，且其频率变化显示出多年代际至百年尺度的自然变率。20世纪EP ENSO事件的强度显著增加，但CP ENSO事件的频率和强度没有显著变化。
水文气候响应模式：研究揭示了CP ENSO和EP ENSO事件对北美水文气候的不同影响。在CP ENSO事件期间，美国中东部和西北部出现干旱条件，而在EP ENSO事件期间，这些地区则出现湿润条件。西南部在两种ENSO事件期间均出现湿润条件。这些水文气候响应模式在过去千年中显示出一定的稳定性。
本研究通过古气候数据同化产品，揭示了ENSO多样性在过去千年中的变化及其对北美水文气候的影响。研究结果表明，CP ENSO和EP ENSO事件的频率和强度变化显示出多年代际至百年尺度的自然变率，且其水文气候响应模式在过去千年中保持一致。这些发现为理解ENSO多样性及其对北美水文气候的影响提供了重要的观测依据，并有助于改进未来气候模型对ENSO事件的预测。
研究还指出，ENSO事件分类方法的不一致性表明需要改进ENSO多样性的分类方法，以更准确地评估其降水遥相关。此外，研究强调了古气候数据同化产品在重建过去气候信息中的重要性，特别是在评估ENSO多样性及其水文气候响应方面。