Abstract El Nino-Southern Oscillation (ENSO) is recognized as one of the potentially predictable drivers of California Current System (CCS) variability. In this study, we analyze a 67-year coarse-resolution ( ∼ 1°) simulation using the ocean model CESM-POP2-BEC forced by NCEP/NCAR reanalysis winds to develop a model composite of the physical–biological response of the CCS during ENSO events. The model results are also compared with available observations. The composite anomalies for sea surface temperature (SST), pycnocline depth, 0m-100m vertically averaged chlorophyll, 0m-100m vertically averaged zooplankton, 25m-100m vertically averaged nitrate, and oxygen at 200m depth exhibit large-scale coherent relationships between physics and the ecosystem, including reduced nutrient and plankton concentrations during El Nino, and increased nutrient and plankton concentrations during La Nina. However, the anomalous model response in temperature, chlorophyll, and zooplankton is generally much weaker than observed and includes a 1–2 month delay compared to observations. We also highlight the asymmetry in the model CCS response, where composite model La Nina events are stronger and more significant than model El Nino events, which is a feature previously identified in observations of CCS SST as well as in tropical Pacific Nino-4 SST where atmospheric teleconnections associated with ENSO are forced. These physical–biological composites provide a view of some of the limitations to the potentially predictable impacts of ENSO teleconnections on the CCS within the modeling framework of CESM-POP2-BEC.

中文翻译：

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CESM1-POP2-BEC中加利福尼亚洋流系统中的复合物理-生物厄尔尼诺和拉尼娜条件

摘要 厄尔尼诺-南方涛动 (ENSO) 被认为是加利福尼亚洋流系统 (CCS) 变化的潜在可预测驱动因素之一。在这项研究中，我们使用由 NCEP/NCAR 再分析风强迫的海洋模型 CESM-POP2-BEC 分析了 67 年的粗分辨率（~1°）模拟，以开发 CCS 在ENSO 事件。模型结果也与可用的观察结果进行了比较。海面温度（SST）、旋斜深度、0m-100m 垂直平均叶绿素、0m-100m 垂直平均浮游动物、25m-100m 垂直平均硝酸盐和200m 深度的氧气的复合异常表现出物理和200m 深度的大规模相干关系。生态系统，包括厄尔尼诺现象期间营养物质和浮游生物浓度降低，拉尼娜现象期间养分和浮游生物浓度增加。然而，温度、叶绿素和浮游动物的异常模型响应通常比观察到的要弱得多，并且与观察结果相比延迟了 1-2 个月。我们还强调了模型 CCS 响应的不对称性，其中复合模型拉尼娜事件比模型厄尔尼诺事件更强、更显着，这是先前在 CCS SST 和热带太平洋 Nino-4 SST 观测中发现的特征，其中与 ENSO 相关的大气遥相关是被迫的。在 CESM-POP2-BEC 的建模框架内，这些物理-生物复合材料提供了对 ENSO 遥相关对 CCS 的潜在可预测影响的一些限制的看法。温度、叶绿素和浮游动物的异常模型响应通常比观察到的要弱得多，并且与观察结果相比延迟了 1-2 个月。我们还强调了模型 CCS 响应的不对称性，其中复合模型拉尼娜事件比模型厄尔尼诺事件更强、更显着，这是先前在 CCS SST 和热带太平洋 Nino-4 SST 观测中发现的特征，其中与 ENSO 相关的大气遥相关是被迫的。在 CESM-POP2-BEC 的建模框架内，这些物理-生物复合材料提供了对 ENSO 遥相关对 CCS 的潜在可预测影响的一些限制的看法。温度、叶绿素和浮游动物的异常模型响应通常比观察到的要弱得多，并且与观察结果相比延迟了 1-2 个月。我们还强调了模型 CCS 响应的不对称性，其中复合模型拉尼娜事件比模型厄尔尼诺事件更强、更显着，这是先前在 CCS SST 和热带太平洋 Nino-4 SST 观测中发现的特征，其中与 ENSO 相关的大气遥相关是被迫的。在 CESM-POP2-BEC 的建模框架内，这些物理-生物复合材料提供了对 ENSO 遥相关对 CCS 的潜在可预测影响的一些限制的看法。我们还强调了模型 CCS 响应的不对称性，其中复合模型拉尼娜事件比模型厄尔尼诺事件更强、更显着，这是先前在 CCS SST 和热带太平洋 Nino-4 SST 观测中发现的特征，其中与 ENSO 相关的大气遥相关是被迫的。这些物理-生物复合物提供了对在 CESM-POP2-BEC 建模框架内 ENSO 遥相关对 CCS 的潜在可预测影响的一些限制的看法。我们还强调了模型 CCS 响应的不对称性，其中复合模型拉尼娜事件比模型厄尔尼诺事件更强、更显着，这是先前在 CCS SST 和热带太平洋 Nino-4 SST 观测中发现的特征，其中与 ENSO 相关的大气遥相关是被迫的。这些物理-生物复合物提供了对在 CESM-POP2-BEC 建模框架内 ENSO 遥相关对 CCS 的潜在可预测影响的一些限制的看法。