image: Across warming seas, record-breaking marine heatwaves in 2023 underscored the growing vulnerability of ecosystems and human livelihoods. These events contributed to fishery losses and revealed region-specific drivers, including enhanced shortwave radiation, oceanic advection, and changes in upper-ocean stratification. Together, these mechanisms illustrate the intensifying influence of climate variability on ocean heat extremes.
Credit: Zhenzhong Zeng
一项新的研究显示,2023 年全球海洋热浪(MHWs)的强度、持续时间和规模都达到了前所未有的程度。这些发现揭示了导致这些事件的区域性驱动因素,并将其与更广泛的地球气候系统的变化挂钩。这些事件对海洋生态系统构成严重威胁,因为其常常导致大范围的珊瑚白化和大规模的海洋生物死亡事件。它们还会通过破坏渔业和水产养殖业而造成严重的经济后果。人们普遍认为,人类引起的气候变化正导致 MHWs 的频率和强度迅速增加。2023年,全球多个区域(包括北大西洋、热带太平洋、南太平洋和北太平洋)都经历了极端 MHWs。然而,人们对大范围 MHW 的发生、持续和加剧的根本原因仍知之甚少。
为更好地理解 2023 年的 MHWs,Tianyun Dong 和同事利用卫星观测和海洋再分析数据(包括来自 ECCO2 高分辨率项目的数据)进行了全性球分析;ECCO2 指的是海洋环流和气候估算计划-第二阶段)。研究结果显示,2023 年的 MHWs 在强度、持续时间和地理范围上均创下了新的纪录:其持续时间是历史平均水平的四倍,其覆盖面为全球 96% 的海洋表面。从区域面积来看,最强的升温区域发生于北大西洋、热带东太平洋、北太平洋和西南太平洋,这些区域合计占海洋异常高温面积中的 9 成。Dong 等人证明,北大西洋的 MHW 早在 2022 年中期就已经开始并持续了525天;而西南太平洋的 MHW 事件则以其极大的空间范围和超长的持续时间打破了先前的记录。更重要的是,在热带东太平洋厄尔尼诺现象开始期间,异常高温的峰值达到了 1.63 摄氏度。利用混合层热量收支分析,作者发现了导致这些事件形成和持续存在的多种区域驱动因素,其中包括云量减少所致的太阳辐射增加、风力减弱以及洋流异常。据作者披露,2023年的 MHWs 可能标志着海洋-大气动力学的根本性转变,它可能是地球气候系统即将达到临界点的一个早期预警。
Journal
Science
Article Title
Record-breaking 2023 marine heatwaves
Article Publication Date
24-Jul-2025