海洋所研究揭示大西洋熱含量快速增加的新機(jī)制
近日,中國(guó)科學(xué)院海洋研究所王凡團(tuán)隊(duì)聯(lián)合伍茲霍爾海洋研究所科研團(tuán)隊(duì)在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊Journal of Climate發(fā)表最新成果,基于觀測(cè)和氣候模式資料揭示了大西洋熱含量增加快于印度洋-太平洋海盆的新機(jī)制,研究結(jié)果有助于理解全球海洋熱量?jī)?chǔ)存格局,為提高氣候模式模擬和預(yù)測(cè)提供了科學(xué)依據(jù)。
20世紀(jì)中期以來(lái),大西洋存儲(chǔ)了大量的人為熱量,上層2000米大西洋的平均增暖速度幾乎是印度洋-太平洋的三倍(圖a)。CMIP6歷史模擬捕捉到該海盆間增暖差異,并預(yù)計(jì)這一差異將持續(xù)到未來(lái)。在CMIP6模擬中,通過(guò)海表熱通量變化導(dǎo)致的海洋熱量吸收在形成海盆間增暖差異上發(fā)揮了核心作用。除了大西洋經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流減弱的原因外,變暖背景下大氣過(guò)程的變化對(duì)進(jìn)入北大西洋的海表熱量吸收增加也至關(guān)重要。具體而言,1980年以來(lái)北大西洋人為氣溶膠濃度的降低有利于大西洋海表熱量吸收的增強(qiáng)。此外,大氣環(huán)流向極地遷移,表面風(fēng)速和云量在中高緯度減少,導(dǎo)致中緯度海表熱吸收廣泛增強(qiáng),形成海表熱吸收的經(jīng)向結(jié)構(gòu)。加之各海盆的地理形狀,與印度洋-太平洋相比,大西洋的中緯度相對(duì)較寬,低緯度相對(duì)較窄,地理形狀效應(yīng)使得大西洋海盆平均熱量吸收更高(圖b)。
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全球海洋熱含量存儲(chǔ)格局及機(jī)制示意圖
論文第一作者為中國(guó)科學(xué)院海洋研究所任秋萍博士,任秋萍與李元龍研究員為共同通訊作者,合作者包括伍茲霍爾海洋研究所Young-Oh Kwon研究員、楊嘉巖教授和黃瑞新教授,以及中國(guó)科學(xué)院海洋研究所王凡研究員。研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略重點(diǎn)研究計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金及美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)物理海洋學(xué)計(jì)劃等項(xiàng)目資助。
論文詳細(xì)信息:Ren, Q., Kwon, Y.-O., Yang, J., Huang, R. X., Li, Y., & Wang, F. (2024). Substantial Warming of the Atlantic Ocean in CMIP6 Models. Journal of Climate, 37(11), 3073–3091. https://doi.org/10.1175/JCLI-D-23-0418.1
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