厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）是气候系统年际尺度上主要的内部变率，通过遥相关导致全球不同区域温度和降水异常的现象。早期发现，大气CO2浓度的年际变率与ENSO存在明显的相关性，即在El Niño年，大气CO2年际增长率异常增加，而拉尼娜（La Niña）年相反（图3-14）。随后大量研究指出，大气CO2浓度的年际增长率主要来自于陆地生态系统，由ENSO引起的异常温度和降水是导致陆地碳循环年际异常的主要气候驱动因子。

图3-14 ENSO及碳循环年际变率。（a）ERSST4 Nino3.4指数；（b）Mauna Loa大气CO2增长率，其中红线为未滤波的值，绿线为1—10年滤波的值；（c）模拟及反演的陆气碳通量异常，其中红线为VEGAS模拟的异常值，绿线为1—10年滤波的值，蓝色、粉色及黄色分别为反演系统MACC、CAMS和CarbonTracker滤波的值。

       最近一次El Niño事件发生于2015/16年，其引起全球陆地降水异常增加0.02 mm/day（1 mm/day=1毫米/天），近地表温度异常增加0.31℃（2015年7月到2016年10月平均）。动态植被模型模拟给出2015/16年El Niño事件导致了全球陆气碳通量异常释放0.73 Pg C/yr，接近于CarbonTracker反演得到的0.82 Pg C/yr。按纬度带计算，北半球热带外地区异常吸收0.52 Pg C/yr，而热带及南半球热带外地区分别异常放出1.12和0.14 Pg C/yr。

        采分别计算各模拟碳通量可知（公式见附录C（3）），在北半球热带外地区，GPP、总陆地呼吸碳通量（TER）和火灾导致的碳通量排放（）的异常分别为1.90、1.45和0.06 Pg C/yr，因此北半球热带外地区模拟得到的异常碳吸收主要原因在于GPP的异常增加明显大于TER的增加；在热带地区，GPP减少0.03 Pg C/yr，而TER增加0.95 Pg C/yr，增加0.11 Pg C/yr，故热带地区异常的碳排放以TER的增加为主；在南半球热带外地区，GPP与TER均减少（0.28和0.16 Pg C/yr），且以GPP减少为主。2015/16年El Niño期间陆气碳通量的异常，与土壤湿度（降水）和近地表气温异常有关（图3-15）。在热带地区亚马逊、西非中部及印度尼西亚地区，由于降水减少导致土壤变干（图3-15a），在很大程度上抑制了植被光合作用，减少了GPP；而在萨赫勒及东非地区，土壤湿度增加提高了GPP，使得热带地区总GPP趋于中性（0.03 Pg C/yr）；而温度异常增加（图3-15b），使得热带地区TER增加。因此，在热带地区亚马逊、西非中部及印度尼西亚地区，GPP的减少和TER的增加导致了陆地向大气排放的CO2增加，而在萨赫勒及东非地区，TER的增加低于GPP的增加，使得该地区为碳汇（图3-15c）。在北半球中高纬地区，温度的异常增加，导致了GPP和TER的明显增加，且GPP增加要强于TER，导致中高纬地区碳吸收高于常年（图3-15c）。对比动态植被模型模拟（图3-15c）及CarbonTracker大气反演（图3-15d）的空间分布，表明目前陆地碳循环年际变率的空间分布还存在较大的不确定性。

图3-15 2015/16年El Niño期间，（a）模拟土壤湿度异常，（b）近地表气温异常（K），（c）和（d）分别为VEGAS模拟和CarbonTracker反演得到的陆气碳通量异常（g C/m2/yr）。各要素场为2015年7月到2016年10月的平均。