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《中国科学院海洋研究所探明南大西洋-南印度洋海温协同变化成因》

  • 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： liguiju
  • 发布时间：2023-03-14

  • 近日，国际自然指数（Nature Index）期刊《地球物理研究通讯》（Geophysical Research Letters）发表了中国科学院海洋所王凡团队与中国科学院大气所、南海所合作研究最新成果，揭示了20世纪60年代以来南大西洋和南印度洋海温协同变化的成因。
    在多年代际时间尺度上，副热带南大西洋和南印度洋（SAIO）的海表面温度（SST）呈现出明显的同步变化特征，共同影响了非洲、澳洲、南美的降水和流行病爆发。然而，这种协同变化的成因仍未完全厘清。前人研究普遍强调了气候内部变率。但该研究表明，火山爆发和南极臭氧空洞等外部强迫因素对20世纪中期以来的SAIO海温多年代变化极为重要。 

    该研究通过分析观测资料和CMIP6模式模拟结果，分析了副热带南大西洋和南印度洋SST在多年代际尺度上的协同变化规律，聚焦1965-1975年的快速增暖（0.43℃/十年）和20世纪70年代后期以来的缓慢增暖（0.05℃/十年）两个时期。分析结果表明，1965-1975年的快速增暖是以1963年阿贡（Agung）火山爆发引起的突然冷却为前提的。火山造成的平流层气溶胶使海表面短波辐射量急剧减少，使SAIO 海温在1964年达到最低值。随后十年辐射强迫的迅速恢复使得SAIO的SST在1965-1975年期间加速升温。自20世纪70年代末以来, 由于温室气体增多和南极臭氧空洞共同导致南大洋西风带加强，从而加大了SAIO区域的表面潜热释放量, 导致SST变暖的减缓。此外，热带太平洋的气候变化也通过大气遥相关过程影响SAIO的潜热释放和 SST变化，但其总体贡献相比于火山和臭氧等外部强迫因素是次要的。上述科学发现加深了对南大西洋-南印度洋这一广袤海域海温变化机理的认识，有助于气候模式的评估和改进。 

    文章第一作者为中国科学院海洋所博士研究生高兴，通讯作者为李元龙研究员。该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、山东省自然科学基金等项目支持。

  • 原文来源：http://www.qdio.cas.cn/2019Ver/News/kyjz/202303/t20230303_6688036.html
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    • 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：2025-06-25
    • 近日，中国科学院海洋研究所王凡团队李元龙课题组在南半球海温年代际变率研究方面取得新进展，研究成果“The Decadal Twin Dipoles in the Southern Atlantic and Indian Oceans”发表于国际学术期刊Geophysical Research Letters。 南大西洋-南印度洋（SAIOs）的生态环境、生物多样性和渔业资源深受气候变化影响，但对其年代际及更长时间尺度上的气候变率的研究仍不够深入。本研究发现了一个关键的年代际海表温度（SST）模态，表现为两个海盆中同时出现西南-东北向的偶极子结构，因此命名为“大西洋-印度洋双生偶极子”（Atlantic-Indian Twin Dipoles, AITDs）。AITDs的东北极分别位于Benguela Ni?o（BN）和Ningaloo Ni?o（NN）所在区域，其负位相有利于BN与NN的同步发生。 通过分析观测数据、LICOM3海洋模式实验和CESM-LE气候模式模拟，本研究发现AITDs与副热带高压异常密切相关。大气环流异常与气候态场之间的复杂相互作用，对局地海气热通量产生多样化的影响。在南印度洋，AITDs的SST异常主要受风速和大气平流扰动的湍流热通量的控制；而在南大西洋，AITDs的SST异常则主要受到云控制的短波辐射加热以及风驱动的沿岸动力过程影响。本研究的结果强调了太平洋年代际振荡（IPO）和南半球环状模（SAM）对SAIO副热带高压年代际变率的共同贡献，而大西洋多年代际振荡（AMO）的作用甚微。这些发现对预测未来十年南半球气候变化和区域SST极端事件具有深远意义。具体而言，SAM的近期趋稳以及IPO的下降趋势可能诱发AITDs的负位相，进而引发强烈且持续的沿岸海洋热浪。这类事件将扰乱海洋生态系统，并通过影响陆地降水和沿岸海平面，可能在非洲和澳大利亚造成洪水与干旱等灾害性后果，带来严重的经济和生命损失。 论文第一作者为中国科学院海洋研究所毕业博士研究生高兴，通讯作者为海洋所李元龙研究员，合作者包括大气所林鹏飞研究员、南海所张磊研究员、海洋所王凡研究员等。该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目支持。 论文信息： Gao, X., Li, Y.*, Lin, P., Zhang, L., Lu, Y., Ren, Q., et al. (2025). The decadal Twin Dipoles in the Southern Atlantic and Indian Oceans. Geophysical Research Letters, 52, e2025GL115115. https://doi.org/10.1029/2025GL115115 相关研究： Gao, X., Li, Y.*, Lin, P., Zhang, L., Ren, Q., Lu, Y., Wang, F. (2023). Origins of Multidecadal SST Variations in the Southern Atlantic and Indian Oceans since the 1960s, Geophysical Research Letters, 50, e2022GL101735, https://doi.org/10.1029/2022GL101735
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  • 《中国科学院海洋研究所研究发现南大西洋洋中脊18–21°S玄武岩中存在俯冲信号》
    • 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：liguiju
    • 发布时间：2023-05-04
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