在國家自然科學(xué)基金等項目的資助下，中國科學(xué)院南海海洋研究所研究員張磊團(tuán)隊聯(lián)合美國國家海洋和大氣管理局研究員Michael McPhaden和科羅拉多大學(xué)教授Weiqing Han等科研人員，研究發(fā)現(xiàn)印度洋偶極子（IOD）可增強(qiáng)熱帶大西洋海洋熱浪。相關(guān)成果近日發(fā)表于《科學(xué)進(jìn)展》（Science Advances）。
正的IOD事件對TSEA沿岸海洋熱浪遠(yuǎn)程影響示意圖。研究團(tuán)隊供圖
熱帶東南大西洋（TSEA）沿岸區(qū)域生產(chǎn)力高且漁業(yè)資源豐富。然而，海洋極端高溫事件——海洋熱浪，會對近岸海洋生態(tài)系統(tǒng)造成嚴(yán)重破壞，進(jìn)而影響沿海居民的生產(chǎn)生活以及區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展。因此，準(zhǔn)確預(yù)測TSEA沿岸海洋熱浪的發(fā)生，有助于提升極端事件的預(yù)警能力，降低風(fēng)險與損失。但目前對該區(qū)域海洋熱浪的形成機(jī)制尚缺乏系統(tǒng)性認(rèn)知，對其預(yù)測能力也有待進(jìn)一步提高。
論文第一作者、中國科學(xué)院南海海洋研究所博士研究生劉衡介紹，IOD是熱帶印度洋的主要?dú)夂蜃兟誓B(tài)之一，其盛期出現(xiàn)在北半球秋季（南半球春季）。此前的研究發(fā)現(xiàn)，IOD達(dá)到峰值后，可通過大氣遙相關(guān)過程調(diào)控?zé)釒Т笪餮蠛怦詈舷到y(tǒng)，導(dǎo)致熱帶大西洋海表溫度升高，為海洋熱浪的發(fā)生創(chuàng)造有利條件。
為此，研究團(tuán)隊通過分析觀測數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，正IOD事件會使南半球夏季TSEA沿岸海洋熱浪的發(fā)生概率提升至其他年份的6倍以上。利用氣候模式開展的印度洋起搏器試驗結(jié)果，也證實了IOD對TSEA沿岸區(qū)域海洋熱浪具有顯著的調(diào)控作用。
正IOD事件主要通過兩條路徑影響TSEA沿岸海溫并引發(fā)海洋熱浪：一是，正IOD會引發(fā)赤道大西洋西風(fēng)異常，激發(fā)海洋下沉開爾文波，波動傳播至TSEA沿岸區(qū)域后，會引起局地溫躍層加深、海溫升高，從而促進(jìn)海洋熱浪的發(fā)生；二是，正IOD還會導(dǎo)致非洲中部降水增多，進(jìn)而增強(qiáng)剛果河入海的淡水徑流，使近岸海洋層結(jié)增強(qiáng)、混合層變淺，進(jìn)一步推動海溫升高以及海洋熱浪的發(fā)生。
基于上述過程，研究團(tuán)隊建立了TSEA區(qū)域海洋熱浪的經(jīng)驗預(yù)測模型，利用南半球春季IOD指數(shù)對夏季的海洋熱浪進(jìn)行預(yù)測。該模型展現(xiàn)出良好的預(yù)測能力，提前3個月預(yù)測的月均海洋熱浪天數(shù)與觀測結(jié)果的相關(guān)性達(dá)0.63。這一結(jié)果也表明，IOD是調(diào)控TSEA海洋熱浪的主要因子。
該研究闡明了印度洋對TSEA沿岸海洋熱浪的影響機(jī)制，加深了對跨洋盆相互作用的認(rèn)識，為該區(qū)域的海洋極端事件預(yù)警以及提升氣候預(yù)測與風(fēng)險防范能力提供了理論依據(jù)。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1126/sciadv.adx8525
本文鏈接：研究發(fā)現(xiàn)印度洋偶極子可增強(qiáng)熱帶大西洋海洋熱浪http://www.sq15.cn/show-11-27430-0.html
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