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ENSO（厄尔尼诺-南方涛动）事件机制未明，近几十年来常有发生。因无法预知ENSO影响的极端气候事件所带来的灾害的位置、范围和强度，导致许多国家防灾不利，损失惨重。人类对ENSO的主流认识一直以来都集中在海洋与大气间的动力耦合机制上。近年来，继洋底地热活动与ENSO相关的现象被发现之后，地热和富氧的南极底流触发CCD（碳酸盐补偿深度）界面变化，进而通过洋底-海水-大气三相圈层碳循环引发ENSO的假说也已被正式提出。标志着人类对ENSO的认识开始触及固、液、气三相圈层的物理、化学和生物过程的耦合关系，为揭开ENSO神秘面纱指出了新的科研方向。然而，目前的ENSO观测系统并不能提供直接的数据证实这一假说，若从物理、化学和生物过程等方面，实施对大气、海洋和洋底沉积物的大面积、长期、持续的联合观测计划，则需要巨额的经费投入，因此，有必要利用现有资料做初步论证，为计划实施的可行性，以及重点实施区域的选取提供科学支持。
本文主要选取了赤道中太平洋卫星观测数据、站点和浮标监测数据、船测数据、石笋数据和洋底的地质、地形和地热活动等资料作为基础数据库，在地理信息技术和数据统计手段的支持下，完成了如下处理过程:首先，确定赤道中太平洋30年来的5起典型温度异常事件增温、降温转折时段;然后，分析洋面过程异常特征和洋底沉积异常特征的关系;最后，结合地热活动触发CCD变动引起的CO2在沉积物-海水-大气中的碳循环行为，分析了洋面过程异常与洋底沉积作用间可能的耦合机制和耦合关系。
本研究通过系统的分析和讨论得到了如下主要结论：⑴在变化过程上，赤道中太平洋洋面温度变化存在较剧烈的升、降温转折阶段，其中，后者表现得更为明显;洋面温度异常值与表层海水CO2分压，以及海-气CO2分压差多呈负相关变化关系，而与上方对流层CO2浓度和δ13C比重多呈正相关关系，尤其以厄尔尼诺和拉尼娜的鼎盛期最为典型;赤道中太平洋洋面温度处于强厄尔尼诺期间，海水的叶绿素浓度维持在异常低的水平;随着降温过程的开始，海水叶绿素浓度增大，当进入降温转折阶段，叶绿素浓度剧烈上升，维持几个月的高水平后，又迅速回落。⑵在空间分布上，赤道中太平洋洋面过程异常区与洋底沉积异常区在空间位置上基本能对应，而且与赤道东太平洋的秘鲁-厄瓜多尔附近洋面的异常区无直接联系。赤道中太平洋洋底沉积物区南部存在着一个沉积物供应源与沉积厚度不匹配的异常区域。洋面升、降温初始发生区、对流层CO2浓度异常高值和低值区、叶绿素浓度异常高值区均分布在洋底厚层沉积物分布核心区南侧，被300-500米等厚度线所围区域上方的海面和大气中，并与秘鲁-厄瓜多尔附近洋面的异常区无直接联系。其中赤道中太平洋升、降温始发区不吻合，增温始发区多与赤道东太平洋洋隆的地热活动有关，降温始发区多先出现在远离洋隆的厚层沉积物分布区的西段。⑶根据赤道中太平洋洋面过程异常特征、洋底沉积物厚度与成分的分布特征、地热活动特征和三者间的时空对应关系，建立赤道中太平洋洋面过程与洋底沉积作用耦合关系。其耦合过程可表述为:洋底的地热活动打破了深海沉积环境的碳酸盐溶解-沉淀平衡，触发CCD界面的升、降变动;CCD界面的升、降变动在洋底平面上表现为赤道中太平洋洋底硅、钙质软泥过渡边界的移动，进而导致洋底水体中CO2的变化，触发CO2气泡上涌，从而引起表层海水中CO2的异常（数量和C同位素比重两方面）;表层海水中CO2的异常引起了表层生物光合作用的异常;表层生物的光合作用异常反过来又调节了海水表层和大气中CO2的数量和C同位素比重;表层生物异常和上涌冷气泡对表层海水的温度变化起到一定的作用;表层水温变化到一定程度会引起表面风场出现异常;表面风场异常又会引起上涌洋流的变化;上涌洋流又会加剧表层CO2异常、生物异常和温度异常，使赤道中太平洋洋面过程异常进入极端状态。赤道中太平洋洋面过程与洋底沉积作用的耦合关系主要有三种可能的机制起作用:地热触发机制、生物调节机制、以及由冷气泡、生物光合作用、风驱动上涌洋流等构成的联合升、降温机制。