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观测揭示过去六十年热带太平洋西边界流增强趋势

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IMAGE: WOA18多年代水文数据反演的地转流((a), (b), (d), (e), 单位为cm s−1)和OFES模式模拟的上200m层平均绝对流速|u| ((c), 单位为cm s−1). 中间图(c)的黑色粗实线代表地转流计算的各个断面位置. 请注意中深层潜流区域的流速等值线间隔较小 view more 

Credit: ©《中国科学》杂志社

热带太平洋对全球热带和我国气候具有重要的影响,而穿梭其中的热带太平洋西边界流系统在气候系统中扮演着重要角色。大尺度海洋环流对海洋热量和质量进行着再分配,是塑造地球海洋环境的基本动力过程之一。热带太平洋西边界流是全球大洋环流系统的关键部分,对西边界流变化的准确评估有助于理解地球气候系统的变化规律。最近研究表明,在全球变暖背景下,全球平均海洋环流在过去20多年以来存在显著的加速现象,且这种加速过程主要在全球热带海域。但是,热带太平洋西边界流在全球变暖背景下究竟是增强还是减弱尚不清楚,回答这个问题的关键在于海洋观测。

近日,《中国科学:地球科学》发表题为:“历史水文观测数据反演的热带太平洋西边界流多年代变化趋势”的文章,该项工作使用过去60多年积累的热带太平洋水文观测数据评估了热带太平洋西边界流流量的多年代变化趋势。中国科学院海洋研究所胡石建研究员为论文第一作者兼通讯作者。

胡石建团队针对热带太平洋区域,利用最新发布的世界大洋数据集(WOA18)的年代平均水文观测时间序列,计算了1955年至2017年间热带西太平洋北赤道流、北赤道逆流、棉兰老流、源地黑潮和新几内亚沿岸潜流的地转流,估算了各海流的流量及其多年代变化趋势,分离并讨论了温度变化和盐度变化在海流年代际变化中的贡献。研究发现,北赤道流、棉兰老流和新几内亚沿岸潜流在过去60多年中均表现出显著的增强趋势,主要是温度变化贡献的,动力高度的变化趋势模态与各西边界流的变化趋势吻合。热带西太平洋海域区域平均纬向风应力可比较准确地刻画各海流流量的年代际变化特征和多年代增强趋势,各西边界流区信风的增强是导致流量增强的主要原因。该项研究为估计西太平洋大尺度海洋环流的多年代变化趋势提供了重要观测证据。

该项研究得到了国家自然科学基金项目、中国科学院战略性先导科技专项、中国科学院海洋大科学研究中心重点部署项目、CAS-CSIRO合作项目和中国科学院青年创新促进会会员项目资助。

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原文信息:

中文版: 胡石建, 卢锡, 李诗翰, 王凡, 官聪, 胡敦欣, 辛林超, 马杰. 2021. 历史水文观测数据反演的热带太平洋西边界流多年代变化趋势. 中国科学: 地球科学, 51(4): 598–609, doi: 10.1360/SSTe-2020-0148 https://www.sciengine.com/publisher/scp/journal/SSTe/51/4/10.1360/SSTe-2020-0148?slug=fulltext

英文版: Hu S, Lu X, Li S, Wang F, Guan C, Hu D, Xin L, Ma J. 2021. Multi-decadal trends in the tropical Pacific western boundary currents retrieved from historical hydrological observations. Science China Earth Sciences, 64(4): 600–610, https://doi.org/10.1007/s11430-020-9703-4

https://www.sciengine.com/publisher/scp/journal/SCES/64/4/10.1007/s11430-020-9703-4?slug=fulltext https://link.springer.com/article/10.1007/s11430-020-9703-4

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