《中国科学院海洋研究所揭示降水和盐度效应在印尼贯穿流多年代变化和长期趋势中的重要作用》

  • 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:2024-01-31
  • 近日,中国科学院海洋研究所胡敦欣院士课题组胡石建研究员团队与加州大学圣迭戈分校斯克利普斯海洋研究所Janet Sprintall博士合作,在印尼贯穿流多年代变化和长期趋势研究方面取得重要进展,揭示了降水和盐度效应在印尼贯穿流多年代变化和长期趋势中的重要作用。相关成果在Journal of Climate(一区TOP期刊,IF:4.9)发表。

    印尼贯穿流是全球海洋中唯一连通热带大洋海盆的洋流,从太平洋向印度洋输送大量的淡水和热量,对全球海洋和气候系统具有重要的影响。经典理论认为印尼贯穿流主要由大尺度风场调控的印太压力梯度驱动。近年来,胡石建研究员团队发现降水变化和盐度效应在印尼贯穿流的季节、年际和年代变化中均发挥了重要作用。但是在全球变暖背景下,印尼贯穿流的多年代变化和长期趋势具体如何、盐度效应发挥了怎样的作用,却不清楚。为此,研究团队使用过去六十年(1958–2017)的多源温盐数据,通过地转流计算得到了长时间序列的印尼贯穿流体积输运,并分离了温度和盐度效应各自的贡献,结合数据分析和理论诊断,探究了盐度效应在印尼贯穿流年代际变化和长期趋势中发挥作用的机制。

    研究团队发现,基于WOA18历史水文数据计算得到的印尼贯穿流流量在过去六十多年中呈现显著增强趋势,而基于多源数据集合平均的印尼贯穿流的则表现出相对较弱的增强趋势。热容和盐容部分均对印尼贯穿流的多年代变化和多年代趋势做出了重要贡献,其中印尼贯穿流的盐容部分呈现出的显著增强趋势,与印尼贯穿流长期增强趋势一致,这意味着盐度效应在印尼贯穿流长期趋势中发挥了决定性作用。从海盆尺度来看,增强的印尼海降水导致的浮力强迫增强了印太海盆间的盐容动力高度差,从而导致了盐容印尼贯穿流和盐度效应的增强,最终导致了印尼贯穿流增强。


    该研究成果既为回答全球变暖背景下印尼贯穿流多年代变化和长期趋势如何提供了观测证据,也进一步充实了印尼贯穿流动力学理论,深化了对印尼贯穿流变异的认识,具有重要的意义和参考价值。论文通讯作者为胡石建研究员,第一作者为博士研究生卢锡。该研究得到了国家自然科学基金等项目的支持。

    论文信息:Lu, X., S. Hu*, and J. Sprintall, 2023: The role of precipitation and salinity effect in multi-decadal changes and long-term trends of the Indonesian Throughflow. Journal of Climate, 37, 1317–1331.

  • 原文来源:https://qdio.cas.cn/2019Ver/News/kyjz/202401/t20240130_6980678.html
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    • 近日,中国科学院海洋研究所胡敦欣院士课题组在望加锡海峡贯穿流季节变化机制研究方面取得重要进展,首次定量揭示了盐度效应机制在望加锡海峡贯穿流季节变化中的关键性作用。相关成果在国际期刊Geophysical Research Letters(一区TOP期刊,IF:5.2)发表。 望加锡海峡是连接印度洋和太平洋的主要通道,望加锡海峡贯穿流是印尼贯穿流的主要组成,其平均流量占印尼贯穿流总体积输运的77%,对印-太洋盆间物质能量交换和全球气候变化都具有重要作用。二十年前,Gordon等人(2003,Nature)率先提出了望加锡海峡贯穿流季节变化的淡水阻塞机制假设,该科学假设被大量的后续研究引用和讨论。但长期以来,对淡水阻塞/盐度效应机制的存在性和具体贡献却一直缺乏定量研究。为此,课题组胡石建团队将望加锡海峡长期观测和高分辨率数值模拟结合起来,从望加锡海峡南北压强梯度入手,定量研究了盐度效应在望加锡海峡贯穿流季节变化中的贡献和机制。 研究团队通过分析Arlindo和MITF(Monitoring ITF)观测数据和GLORYS高分辨率模式数据,发现望加锡海峡贯穿流为南向流,在北半球冬季减弱,夏季增强。其中,在北半球冬季,望加锡海峡南侧上层存在弱北向流和北向动力高度梯度,同时受盐容和热容动力高度梯度影响的;夏季则相反。定量来看,盐容动力高度贡献了望加锡海峡海表动力高度梯度季节变化的(69.6±11.7)%。海表盐容动力高度的季节变化与盐度的季节变化密切相关。在北半球冬季,盛行西北季风,经卡里马塔海峡的淡水输运增强,爪哇海局地降水增强,海表盐度降低,在望加锡海峡形成北向压力梯度,望加锡海峡贯穿流减弱;夏季反之。 该研究的定量分析结果既确认了望加锡海峡贯穿流季节变化的淡水阻塞和盐度效应机制,也深化了对印尼贯穿流变异的动力学认识,具有重要的科学意义和参考价值。 论文通讯作者为胡石建研究员,第一作者为博士研究生卢锡,合作者包括中国科学院海洋研究所官聪副研究员和王凡研究员、中山大学李明婷副教授和加州大学圣迭戈分校斯克利普斯海洋研究所Janet Sprintall博士。该研究得到了中国科学院创新交叉团队项目、国家自然科学基金、山东省自然科学基金等项目支持。 论文信息:Lu, X., S. Hu*, C. Guan, Mingting, J. Sprintall, and F. Wang (2023), Quantifying the contribution of salinity effect to the seasonal variability of the Makassar Strait throughflow, Geophysical Research Letters, 50, e2023GL105991, doi:10.1029/2023GL105991.
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