海洋所揭示降水和盐度效应在印尼贯穿流多年代变化和长期趋势中的重要作用

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近日,中国科学院海洋研究所胡敦欣院士课题组胡石建研究员团队与加州大学圣迭戈分校斯克利普斯海洋研究所Janet Sprintall博士合作,在印尼贯穿流多年代变化和长期趋势研究方面取得重要进展,揭示了降水和盐度效应在印尼贯穿流多年代变化和长期趋势中的重要作用。相关成果在Journal of Climate(一区TOP期刊,IF:4.9)发表。

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图1. 印尼贯穿流地转速度分布和体积输运(114°E,8.5°S-22.5°S):(a,b)WOA18, (c,d)集合平均(IAP, Ishii, ORAS5, SODA和OFES)

印尼贯穿流是全球海洋中唯一连通热带大洋海盆的洋流,从太平洋向印度洋输送大量的淡水和热量,对全球海洋和气候系统具有重要的影响。经典理论认为印尼贯穿流主要由大尺度风场调控的印太压力梯度驱动。近年来,胡石建研究员团队发现降水变化和盐度效应在印尼贯穿流的季节、年际和年代变化中均发挥了重要作用。但是在全球变暖背景下,印尼贯穿流的多年代变化和长期趋势具体如何、盐度效应发挥了怎样的作用,却不清楚。为此,研究团队使用过去六十年(1958–2017)的多源温盐数据,通过地转流计算得到了长时间序列的印尼贯穿流体积输运,并分离了温度和盐度效应各自的贡献,结合数据分析和理论诊断,探究了盐度效应在印尼贯穿流年代际变化和长期趋势中发挥作用的机制。

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图2. 印尼海降水影响印尼贯穿流长期趋势机制图(1958–2017年间)

研究团队发现,基于WOA18历史水文数据计算得到的印尼贯穿流流量在过去六十多年中呈现显著增强趋势,而基于多源数据集合平均的印尼贯穿流的则表现出相对较弱的增强趋势。热容和盐容部分均对印尼贯穿流的多年代变化和多年代趋势做出了重要贡献,其中印尼贯穿流的盐容部分呈现出的显著增强趋势,与印尼贯穿流长期增强趋势一致,这意味着盐度效应在印尼贯穿流长期趋势中发挥了决定性作用。从海盆尺度来看,增强的印尼海降水导致的浮力强迫增强了印太海盆间的盐容动力高度差,从而导致了盐容印尼贯穿流和盐度效应的增强,最终导致了印尼贯穿流增强。

该研究成果既为回答全球变暖背景下印尼贯穿流多年代变化和长期趋势如何提供了观测证据,也进一步充实了印尼贯穿流动力学理论,深化了对印尼贯穿流变异的认识,具有重要的意义和参考价值。论文通讯作者为胡石建研究员,第一作者为博士研究生卢锡。该研究得到了国家自然科学基金等项目的支持。

论文信息:Lu, X., S. Hu*, and J. Sprintall, 2023: The role of precipitation and salinity effect in multi-decadal changes and long-term trends of the Indonesian Throughflow. Journal of Climate, 37, 1317–1331.

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广州老梁
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