海洋所揭示太平洋南赤道流長期變異規(guī)律及機(jī)制
近日,中國科學(xué)院海洋研究所大洋西邊界流動(dòng)力學(xué)研究組在太平洋南赤道流長期變異規(guī)律研究方面取得新進(jìn)展,成果“Observed poleward shift of the South Equatorial Current and associated thermohaline variations in the South Pacific subtropical gyre”發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊Geoscience Letters上。
自衛(wèi)星高度計(jì)觀測以來,南太平洋在全球范圍內(nèi)表現(xiàn)出顯著的海平面上升趨勢。海平面上升并非孤立現(xiàn)象,而是與上層海洋環(huán)流的變化密切相關(guān)。作為南太平洋重要的上層海流,南赤道流(SEC)主導(dǎo)著熱帶–副熱帶海域之間的水體交換、熱鹽輸送和物質(zhì)再分配過程。在全球變暖背景下,SEC的動(dòng)態(tài)變化不僅表征著海洋對氣候變化的響應(yīng),更對全球氣候系統(tǒng)演變和海洋生態(tài)平衡具有重要調(diào)控作用。
盡管過去對SEC的長期變化已有一些研究,但大多基于數(shù)值模擬或再分析數(shù)據(jù),尚缺乏觀測數(shù)據(jù)的支持。團(tuán)隊(duì)利用中國科學(xué)院大氣物理研究所成里京研究員團(tuán)隊(duì)基于水文觀測研制的長時(shí)間海洋溫鹽數(shù)據(jù)集,系統(tǒng)分析了1960–2020年南赤道流南支的低頻變異特征及其動(dòng)力機(jī)制。結(jié)果表明,作為南太平洋副熱帶環(huán)流的北邊界,SEC在170°E–140°W區(qū)間呈現(xiàn)出顯著的極向遷移趨勢(~0.17°/decade),但流量未出現(xiàn)明顯趨勢性變化(圖1)。進(jìn)一步研究顯示,該遷移主要受赤道東風(fēng)帶南向偏移驅(qū)動(dòng),其動(dòng)力機(jī)制符合第一斜壓模Rossby波調(diào)整理論,而風(fēng)場的南向偏移主要源于氣候變化背景下南半球環(huán)狀模(SAM)的位相轉(zhuǎn)換。

圖1 (a) 1960–2020年170°W斷面氣候態(tài)緯向流速(cm/s)。(b) 南赤道流區(qū)170°W斷面時(shí)間平均緯向流速(cm/s)及等密度面(kg/m3)。藍(lán)線和紅線分別表示1960–1989年和1990–2020年期間的平均狀態(tài)。 (c) 1960–2020年期間170°W斷面0–600 m層流速核心的向極遷移距離。(d–f) 同(a–c),但為160°W斷面。(g)南赤道流區(qū)0 cm/s等流速線的時(shí)間平均分別,藍(lán)線和紅線分別表示1960–1989年和1990–2020年。
該研究由博士研究生孫婧璇和張林林研究員共同完成。研究得到了中國科學(xué)院戰(zhàn)略先導(dǎo)科技專項(xiàng)(B類)、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等項(xiàng)目的聯(lián)合資助。
文章信息:
Sun, J., Zhang, L*. Observed poleward shift of the South Equatorial Current and associated thermohaline variations in the South Pacific subtropical gyre. Geosci. Lett.12, 20 (2025). https://doi.org/10.1186/s40562-025-00393-7
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