近日，国际自然指数（Nature Index）期刊《地球物理研究通讯》（Geophysical Research Letters）发表了中科院海洋所王凡团队与中科院大气所、南海所合作研究最新成果，揭示了20世纪60年代以来南大西洋和南印度洋海温协同变化的成因。 在多年代际时间尺度上，副热带南大西洋和南印度洋（SAIO）的海表面温度（SST）呈现出明显的同步变化特征，共同影响了非洲、澳洲、南美的降水和流行病爆发。然而，这种协同变化的成因仍未完全厘清。前人研究普遍强调了气候内部变率。但该研究表明，火山爆发和南极臭氧空洞等外部强迫因素对20世纪中期以来的SAIO海温多年代变化极为重要。8 H1 @. ?5 k$ E3 V' ^
; P3 `/ A: n- s( O2 x 该研究通过分析观测资料和CMIP6模式模拟结果，分析了副热带南大西洋和南印度洋SST在多年代际尺度上的协同变化规律，聚焦1965-1975年的快速增暖（0.43℃/十年）和20世纪70年代后期以来的缓慢增暖（0.05℃/十年）两个时期（图1）。分析结果表明，1965-1975年的快速增暖是以1963年阿贡（Agung）火山爆发引起的突然冷却为前提的。火山造成的平流层气溶胶使海表面短波辐射量急剧减少，使SAIO 海温在1964年达到最低值。随后十年辐射强迫的迅速恢复使得SAIO的SST在1965-1975年期间加速升温（图2）。自20世纪70年代末以来, 由于温室气体增多和南极臭氧空洞共同导致南大洋西风带加强，从而加大了SAIO区域的表面潜热释放量, 导致SST变暖的减缓。此外，热带太平洋的气候变化也通过大气遥相关过程影响SAIO的潜热释放和 SST变化，但其总体贡献相比于火山和臭氧等外部强迫因素是次要的。上述科学发现加深了对南大西洋-南印度洋这一广袤海域海温变化机理的认识，有助于气候模式的评估和改进。7 X& M- Z3 H1 d ^% Y- h, p
( L9 a: K% g: h, z4 x# M+ Q
文章第一作者为中科院海洋所博士研究生高兴，通讯作者为李元龙研究员。该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、山东省自然科学基金等项目支持。( ]( x7 p! o4 l& F
+ H/ L/ x, Q: u7 [
, m3 i; }' E5 g" g
$ k' C& t" G$ o图1（a）SAIO SST和全球平均海表温度（GMSST）的时间序列。（b）观测和LICOM3的CTRL和WIND实验得到的SAIO SST的时间序列。（c-d）1965-1975年和1975-2014年期间SST的线性变化趋势# g, s9 g) r9 ^6 G% w. z
. Z" L, e9 e# ~: c( c* E
图2（a）SAIO平均表面热通量的时间序列（LWR为长波辐射，SWR为短波辐射，THF为湍流热通量，Qnet为总热通量）。黄色竖线表示火山事件。（b）总热通量及其分量在1963-1973年和1973-2012年期间的线性变化趋势。（c-d）1963年SWR和平流层气溶胶异常。（d-f）1963-1973年SWR和总云量的线性变化趋势。（g-h）1973-2012年海平面气压（SLP）和风的线性变化趋势
2 n( K- R) v, ~6 Z# y, I! m: a4 X 文章信息：
' D# ^0 d" h. C+ q; ^3 p 7 i* |. D3 G; H) e: s4 M q& U
Gao, X., Li, Y.*, Lin, P., Zhang, L., Ren, Q., Lu, Y., & Wang, F. (2023). Origins of multidecadal SST variations in the southern Atlantic and Indian Oceans since the 1960s. Geophysical Research Letters, 50, e2022GL101735. https://doi.org/10.1029/2022GL101735; b' o: B8 X: y1 G, H7 T% B* p
|
! f9 ~0 i& i+ }. u) D T' {
