《中国科学院海洋研究所在大西洋经圈翻转环流与热存储方面取得新进展》

  • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
  • 编译者: 熊萍
  • 发布时间:2025-07-17
  • 近日,中国科学院海洋研究所海洋热力学过程与气候变化研究组在海洋热存储和大西洋经圈翻转环流(AMOC)研究方面取得新进展,研究成果“Heat storage pattern linked to the Atlantic Meridional Overturning Circulation slowdown”发表于国际学术期刊Geophysical Research Letters。

    自20世纪中期以来,大西洋经历了强烈的次表层变暖,给区域和全球气候带来了深远影响。已有研究表明,AMOC的变化在调节人为热量储存方面起着关键作用,但AMOC是否已减弱仍存在争议。因此,需要进行深入研究以确定AMOC变化是否主导了大西洋热含量的变化,并探索大西洋次表层温度能否有效反映AMOC的变率。

    通过HYCOM海洋模式和FAFMIP耦合气候模式实验以及CMIP6模式模拟,本研究确认了AMOC减弱在导致15°S–45°N大西洋热含量增加中的关键作用。具体而言,AMOC减弱导致向极地的热量输送减少,使得热量在15°S–45°N区域积聚,两者存在约10年的滞后关系。基于这一动力联系,本研究提出15°S–45°N大西洋相对于全球平均的热含量变化(OHCAmG)可作为AMOC长期变化的一个重要指纹。观测结果显示1960-2020期间OHCAmG增加了约1.06 ± 0.10 GJ m?2,基于两者关系估算出1950年代以来AMOC整体减弱了仅约1.31±0.39 Sv。考虑到AMOC变化存在显著的自然变率,人为因素引起的AMOC减弱可能尚未完全显现。本研究强调了AMOC变化在塑造大西洋变暖格局和区域热点中的重要作用,并为历史时期AMOC变化提供了进一步证据。

    论文第一作者为中国科学院海洋研究所博士后任秋萍,通讯作者为海洋所李元龙研究员,合作者包括杜克大学胡世能教授、Scripps海洋所谢尚平教授、海洋所王凡研究员等。该研究得到了国家自然科学基金,山东省自然科学基金和中国博士后基金等项目支持。

    论文信息:

    Ren,Q.,Li,Y.*,Hu,S.,Xie,S.‐P.,Lyu,Y.,& Wang,F. (2025). Heat storage pattern linked to the Atlantic Meridional Overturning Circulation slowdown. Geophysical Research Letters,52,e2025GL116801. https://doi.org/10.1029/ 2025GL116801

    相关论文:

    Ren,Q.,Kwon,Y.,Yang,J.,Huang,R. X.,Li,Y.,and Wang,F. (2024). Substantial Warming of the Atlantic Ocean in CMIP6 Models. Journal of Climate,37,3073–3091,https://doi.org/10.1175/JCLI-D-23-0418.1

  • 原文来源:https://qdio.cas.cn/2019Ver/News/kyjz/202507/t20250710_7883478.html
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    • 近日,中国科学院海洋研究所海洋热力学过程与气候变化研究组联合Scripps海洋研究所团队在大西洋经圈翻转环流(AMOC)长期变化研究方面取得新进展,研究成果“Equatorial Atlantic mid-depth warming indicates Atlantic meridional overturning circulation slowdown”发表于国际学术期刊Communications Earth & Environment。 气候模式预测在人为温室变暖的影响下AMOC会减缓。相对于工业革命前,近年来全球平均地表温度已上升了约1.5°C,但关于AMOC是否以及何时减缓的争论仍然存在。研究表明AMOC变化引起的异常信号并未局限于北大西洋,通过海洋波动调整可传播至低纬度甚至印度洋-太平洋海盆。在本研究中,我们研究了赤道大西洋上的AMOC指纹,以获得对AMOC强度长期变化和潜在动力学的新见解。 通过MITgcm海洋模式实验和耦合气候模式CESM2大集合模拟,确定了赤道大西洋中一个独特的温度指纹——中层(1000~2000米)温度,该指纹标志着AMOC的变化。AMOC减弱导致亚极地北大西洋次表层变暖,该异常信号可通过斜压开尔文波传播至赤道,引起赤道大西洋中层的均匀变暖。所以,赤道大西洋是AMOC异常信号传播到其他海洋的关键十字路口。气候模式分析表明,与亚极地北大西洋SST指标相比,赤道大西洋中层温度和AMOC在年代际和更长时间尺度上的变化高度相干,表明其是AMOC长期变化的更好指标,并且两者存在约10年的动力学滞后关系。观测结果显示,1960年以来赤道大西洋中层已出现了强劲的中深层变暖,并在21世纪初从自然变率明显显现,这表明AMOC在20世纪末已经开始放缓。本研究强调了AMOC变化引起的赤道大西洋动力指纹,基于观测为历史时期AMOC变化提供了进一步证据。 论文第一作者为中国科学院海洋研究所博士后任秋萍,通讯作者为Scripps海洋研究所谢尚平教授和中国科学院海洋研究所李元龙研究员,合作者还有Scripps海洋研究所彭启华博士和中国科学院海洋研究所王凡研究员。该研究得到了国家自然科学基金,山东省自然科学基金和中国博士后基金等项目支持。 论文信息: Ren, Q., Xie, S.-P.*, Peng, Q., Li, Y.* & Wang, F. (2025). Equatorial Atlantic mid-depth warming indicates Atlantic meridional overturning circulation slowdown. Commun. Earth Environ. 6, 819, https://doi.org/10.1038/s43247-025-02793-1 相关论文: Ren, Q., Li, Y.*, Hu, S., Xie, S.‐P., Lyu, Y., & Wang, F. (2025). Heat storage pattern linked to the Atlantic Meridional Overturning Circulation slowdown. Geophysical Research Letters, 52, e2025GL116801. https://doi.org/10.1029/ 2025GL116801 Ren, Q.*, Kwon, Y., Yang, J., Huang, R. X., Li, Y.*, and Wang, F. (2024). Substantial Warming of the Atlantic Ocean in CMIP6 Models. Journal of Climate, 37, 3073–3091, https://doi.org/10.1175/JCLI-D-23-0418.1
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