海洋所在南太平洋副熱帶模態(tài)水研究方面取得新進展
近日,中國科學(xué)院海洋研究所尹寶樹研究團隊與美國加州大學(xué)洛杉磯分校曲堂棟研究員攜手合作,在南太平洋東部副熱帶模態(tài)水變化及機制研究方面取得重要進展。該研究成果已在美國地球物理學(xué)會的國際權(quán)威SCI期刊Journal of Geophysical Research: Oceans上發(fā)表。
模態(tài)水是冬季的混合層水通過潛沉進入密躍層中形成的低位渦水團,作為海洋與大氣熱量、物質(zhì)輸送的主要“媒介”,在中高緯度海氣相互作用中扮演重要角色。作為太平洋副熱帶經(jīng)向環(huán)流圈的重要組成部分,南太平洋東部副熱帶模態(tài)水在潛沉等運動過程中將熱量、淡水和營養(yǎng)鹽等從海表輸送到海洋內(nèi)部,對熱帶上層海洋乃至全球氣候變化具有重要影響。然而,由于早期觀測資料的時空分辨率不足,前人對南太平洋東部副熱帶模態(tài)水的關(guān)注較少,對其變化規(guī)律及影響機制的認識也較為有限。隨著全球Argo實時觀測網(wǎng)絡(luò)的建立和完善,利用Argo數(shù)據(jù)來系統(tǒng)研究南太平洋東部副熱帶模態(tài)水的變化規(guī)律及其影響機制,已成為當前物理海洋學(xué)領(lǐng)域的重要課題。

圖1 模態(tài)水體積、厚度與ENSO關(guān)系圖
尹寶樹研究團隊基于最新的Argo觀測數(shù)據(jù)和ERA5再分析產(chǎn)品,揭示了南太平洋東部副熱帶模態(tài)水的季節(jié)和年際變化特征及其影響機制。研究結(jié)果表明,南太平洋東部副熱帶模態(tài)水表現(xiàn)出顯著的年際變化特征,其與ENSO具有顯著的相關(guān)性(圖1)。這表明南太平洋東部副熱帶模態(tài)水的年際變化主要受ENSO的調(diào)制影響。進一步研究發(fā)現(xiàn)ENSO引起的異常風(fēng)是驅(qū)動南太平洋東部副熱帶模態(tài)水年際變化的主要因素(圖2)。這一研究成果不僅深化了對副熱帶模態(tài)水變異機理的認識,更為理解ENSO與副熱帶海洋的相互作用提供了新的科學(xué)視角,對區(qū)域海洋氣候變異研究和氣候預(yù)測具有重要的理論價值和實際意義。

圖2 ENSO對模態(tài)水作用機制示意圖
中國科學(xué)院海洋研究所碩士研究生孫貴民為論文第一作者,齊繼峰研究員為通訊作者,合作者包括美國加州大學(xué)洛杉磯分校曲堂棟研究員和中國科學(xué)院海洋研究所尹寶樹研究員。該研究得到了國家自然科學(xué)基金、中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項和國家重點研發(fā)計劃的共同資助。
論文信息:
Sun, G., Qi, J.*, Qu, T., & Yin, B. (2025). Variability of the South Pacific eastern subtropical mode water and associated causal mechanism during the Argo period. Journal of Geophysical Research: Oceans, 130(3), e2024JC022254.https://doi.org/10.1029/2024JC022254
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