海洋所研究闡明MJO對東南印度洋熱浪的影響機(jī)制
近日,中國科學(xué)院海洋研究所王凡團(tuán)隊(duì)對印度洋海域海洋熱浪研究取得新進(jìn)展,闡明了海洋熱浪與熱帶大氣季節(jié)內(nèi)振蕩(MJO)之間的密切聯(lián)系,研究成果發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊Journal of Geophysical Research: Oceans。
作為極端海溫事件,海洋熱浪在短期內(nèi)放大了氣候變暖對區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的壓力。研究表明,熱帶東南印度洋(SETIO)是全球海洋熱浪最嚴(yán)重的區(qū)域之一,其影響范圍涵蓋海洋生物、生態(tài)環(huán)境、漁業(yè)生產(chǎn)、旅游與服務(wù)業(yè)等方面。然而,目前尚未有研究厘清調(diào)控這些熱浪事件的物理過程,難以對其精準(zhǔn)預(yù)測。
該研究利用1982-2021年的觀測數(shù)據(jù)和再分析數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)SETIO夏季熱浪和冷浪事件與MJO的關(guān)系密切,有超過一半的事件發(fā)生在MJO活躍期,并且這些事件的持續(xù)時(shí)間較長。MJO第3、4相位的熱浪和第6、7相位的冷浪強(qiáng)度顯著更高。MJO通過影響大氣對流,調(diào)控了SETIO的海表溫度變化,進(jìn)而影響熱浪和冷浪的發(fā)生與發(fā)展。MJO主要通過短波輻射和潛熱通量影響海溫。當(dāng)MJO處于第1、2相位時(shí),SETIO的大氣對流被抑制,云覆蓋度較少,進(jìn)入海洋的太陽輻射增多;東風(fēng)異常與背景態(tài)西風(fēng)方向相反,總表面風(fēng)速減弱,抑制了海洋的潛熱釋放。這些條件驅(qū)動(dòng)該區(qū)域季節(jié)內(nèi)SST升高,在MJO第3、4相位容易出現(xiàn)更強(qiáng)和持續(xù)時(shí)間更長的熱浪事件。
研究還表明,MJO狀態(tài)可作為預(yù)測SETIO熱浪和冷浪事件的先兆因子。例如,當(dāng)MJO處于第1相位時(shí),SETIO區(qū)域在12±10天后有18%的概率發(fā)生熱浪,是背景發(fā)生概率的四倍。因此,MJO為區(qū)域性極端氣候和環(huán)境災(zāi)害事件的預(yù)測提供了重要啟示。

圖??MJO對熱帶東南印度洋(SETIO)海洋熱浪(MHWs)影響的示意圖及其預(yù)測
當(dāng)馬登-朱利安振蕩(MJO)對流中心位于非洲以東(RMM相位1)時(shí),SETIO處于晴朗條件控制,云量減少,短波輻射(QSW)增加,東風(fēng)異常,表面風(fēng)速減弱,潛熱釋放(QLH)受到抑制。這些大氣條件驅(qū)動(dòng)海表溫度升高,為MHWs提供潛在的可預(yù)測性。黑色箭頭和文字分別表示MJO向下一個(gè)階段傳播的時(shí)間和概率。從RMM相位1和相位2開始預(yù)測時(shí),當(dāng)MJO演變到RMM相位3時(shí),SETIO發(fā)生MHW的概率分別為18%和20%(紅色箭頭和文字)
文章第一作者為中國科學(xué)院海洋研究所博士研究生崔展嫻,通訊作者為李元龍研究員,論文合作者包括海洋所王凡研究員和郭亞茹博士。研究得到了嶗山實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目、中國科學(xué)院戰(zhàn)略先導(dǎo)科技專項(xiàng)和國家自然科學(xué)基金資助。
論文鏈接:https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2023JC020867
論文信息:Cui, Z., Li, Y., Guo, Y., & Wang, F. (2024). Impacts of the Madden‐Julian Oscillation on marginal sea heatwaves of the southeastern tropical Indian Ocean. Journal of Geophysical Research: Oceans, 129, e2023JC020867. https://doi.org/10.1029/2023JC020867
附件下載:
魯公網(wǎng)安備37020202001323號 | 古鎮(zhèn)口園區(qū)地址:青島市西海岸新區(qū)海軍路88號 南海路園區(qū)地址:青島市市南區(qū)南海路7號 科考船碼頭基地:青島市西海岸新區(qū)長江東路8號 |
郵編:266000 郵件:iocas@qdio.ac.cn 電話:0532-82898611 傳真:0532-82898612 |
