《?中国科学院南海海洋研究所揭示了全球变暖下南海西部上升流年际变率的长期变化机理》

  • 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:2025-05-25
  • 中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境实验室(LTO)彭世球团队在全球变暖下南海西部上升流年际变率的长期变化机理研究上取得新进展,相关研究成果以李毅能研究员为第一作者,彭世球研究员为通讯作者,发表在国际期刊Journal of Geophysical Research: Oceans上,论文合作者还包括罗格斯大学的Enrique N. Curchitser教授。

    本研究利用再分析风场数据和三维高分辨率海洋数值模拟,深入探讨了1958至2015年间南海西部上升流年际变化特征及其与气候变率的动力联系。研究结果表明:受厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)和印度洋偶极子(IOD)变率变化的影响,越南东岸(VE)、海南岛西南(HNW)和海南岛以东(HNE)三大上升流核心区的年际变率在1990年代后发生了显著改变。具体表现为VE和HNW区域上升流年际变率增加20%以上,而HNE区域则减少30%。ENSO和IOD对VE与HNW上升流的影响在1990年代后无论正负相位均显著增强,但对HNE上升流的影响在负相位期间明显减弱。风场异常导致的Ekman抽吸是驱动上升流变化的主要动力因因子,但在ENSO负相位期间,1990年代后大尺度环流异常成为主导上升流变率的关键因素。本研究揭示了南海上升流驱动机制的复杂性,阐明了全球变暖下ENSO和IOD在预测该区域上升流长期变化中的重要作用。

    上述研究成果由国家自然科学基金区域创新发展联合基金项目、南方海洋科学与工程广东省实验室(广州)人才团队引进重大专项、广东省“卓越”青年团队项目和中国科学院科技项目等共同资助完成。

    相关论文信息:

    Li, Y., Peng, S., & Curchitser, E. N. (2025). Upwelling variability in the western South China Sea associated with global climate change. Journal of Geophysical Research: Oceans, 130, e2024JC022172.

    原文链接:

    https://doi.org/10.1029/2024JC022172



  • 原文来源:http://lto.scsio.ac.cn/xwtz/kydt/202505/t20250522_545167.html
相关报告
  • 《中国科学院海洋研究所揭示新几内亚沿岸潜流年际变率的空间差异及其机制》

    • 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:2023-01-19
    • 近日,地学领域期刊《地球物理研究杂志:海洋》(Journal of Geophysical Research: Oceans)发表了中国科学院海洋所胡敦欣院士课题组最新研究成果“Currents off the Papua New Guinea coast during and after the El Nino of 2015-2016”,揭示了2015-2016极端El Nino事件期间热带太平洋西边界流-新几内亚沿岸潜流的变化规律,以及年际信号的空间分布特征及其与上游环流之间的关系。 新几内亚沿岸潜流(NGCUC)作为一支重要的太平洋西边界流携带着源于南太平洋的高盐水团和年际信号穿过所罗门海的复杂地形,通过不同的海峡进入赤道太平洋,对ENSO期间南北半球间的水团分配和暖池的调制具有重要意义。以往的观测和数值模拟均指出进入所罗门海的流量和通过Vitiaz Strait、Solomon Strait流向赤道太平洋的流量存在显著的ENSO信号,但该信号受所罗门海复杂海峡通道的影响以及沿西边界流上下游的空间演变规律及其机制尚待进一步探究。 近年来,海洋所通过NPOCE国际计划与巴布亚新几内亚大学建立了密切的合作关系,在新几内亚沿岸流域建立了长期连续潜标观测阵列。基于观测数据和数值模拟,该研究发现所罗门海上400 m的平均输送中约54%通过Vitiaz Strait流出,而在年际尺度上通过Vitiaz Strait的ENSO信号(0.84 Sv)要弱于Solomon Strait(1.1 Sv),体现了Vitiaz Strait狭窄地形对年际信号的限制作用。尽管如此,通过Vitiaz Strait的NGCUC仍然携带显著的ENSO信号,该信号在向西输送的过程中明显减弱。流量收支分析显示,在NGCUC向西输送并逐渐靠近赤道的过程中,与ENSO呈反相关的SEC南分支逐渐汇入NGCUC中,从而减弱了其年际变化强度。此外,El Nino期间NGCUC在温跃层以上和以下分别表现出顺时针和逆时针的跨赤道环流异常,相反的环流异常出现在La Nina期间。这种环流异常不是新几内亚沿岸的局地特征,而是ENSO循环充放电过程中大尺度环流异常的一部分。该研究揭示了热带太平洋西边界流的重要分量-新几内亚沿岸潜流在2015-2016极端El Nino期间的变化规律,阐明了ENSO信号在上下游复杂地形条件下的空间演变特征及其机制,进一步完善了对热带西太平洋环流年际变化的认识。 论文第一作者为中国科学院海洋所博士研究生武杰,合作者包括张林林研究员、王凡研究员、胡敦欣院士以及巴布亚新几内亚大学Chalapan Kaluwin教授。研究得到了中国科学院先导专项、国家重点研发计划、“一带一路”国际科学组织联盟联合研究合作专项、国家自然科学基金等项目资助。海上考察得到基金委共享航次计划和中国科学院先导专项资助,依托 “科学”号考察船执行。 文章信息: Wu, J., Zhang, L.*, Wang, F., Kaluwin, C., & Hu, D. (2022). Currents off the Papua New Guinea coast during and after the El Nino of 2015–2016. Journal of Geophysical Research: Oceans, 127(12), e2022JC018760. https://doi.org/10.1029/2022JC018760 Zhang, L.*, Wu, J., Wang, F., Hu, S., Wang, Q., Jia, F., Wang, F., & Hu, D. (2020). Seasonal and interannual variability of the currents off the New Guinea coast from mooring measurements. Journal of Geophysical Research: Oceans, 125(12), e2020JC016242. https://doi.org/10.1029/2020JC016242
  • 《中国科学院海洋研究所研究揭示日本海对马暖流的长期演化历史》

    • 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:2025-04-29
    • 近日,国际地学期刊Earth and Planetary Science Letters《地球与行星科学通讯》(Nature Index)在线发表了中国科学院海洋研究所万世明研究团队在晚新生代对马暖流演化方面的最新研究成果。研究团队和美国罗德岛大学、日本东京大学、海南大学等单位开展合作,基于综合大洋钻探计划IODP 346航次在日本海中部和南部钻探获取的沉积物岩芯的硅藻化石记录,重建了过去约1500万年以来对马暖流的演化历史,发现明显的对马暖流活动最早出现于约1200万年前,揭示了印尼海道的变窄和全球气候变化驱动了西太平洋暖池-黑潮流系-对马暖流的协同演化。 西太平洋暖池作为全球最重要的热量和水汽源区,在区域乃至全球气候变化中发挥着关键作用,其形成演化对理解地球气候的历史至为重要。但目前西太平洋暖池的研究仍主要局限于晚中新世以来,其早期演化及与西边界流系的联系并不清楚。黑潮作为北太平洋副热带环流系统中的西边界流,是全球海洋中仅次于墨西哥湾流的第二大暖流。黑潮将西太平洋暖池的热量和水汽源源不断输送到北半球中纬度区域,不仅孕育了丰富的渔业资源,还塑造了东亚沿海地区温暖湿润的宜居气候环境。对马暖流是黑潮在东海东北部的主要分支,经对马海峡流入日本海。因此,地质时期对马暖流的活动可用于指示黑潮的演化乃至西太平洋暖池的发展,并进而揭示西边界流系与西太平洋暖池演化背后的驱动机制。 日本海处于北温带,对马暖流是现今流入日本海的唯一暖流,为该区域提供了重要的低纬热量及营养盐。硅藻是一种重要的浮游植物(少数种属固着底栖),其种属演化可以反映表层洋流的活动及海表温度的变化。日本海IODP U1430和U1425站位位于对马暖流活动路径上,其岩芯沉积物提供了重建对马暖流长期演化的重要材料。研究团队通过硅藻化石种属的统计分析及表层水古温度的指示,在古生物地层和磁性地层年代约束的基础上,重建了中中新世以来对马暖流活动的长期历史,进而综合已发表的放射虫、有孔虫等数据,揭示了中中新世以来对马暖流、黑潮流系及西太平洋暖池之间的相互联系。 结果显示,典型的热带-亚热带暖水硅藻种属丰度及硅藻古温度指标Td′存在显著的阶段性变化,指示了不同时期对马暖流活动强度的变化。15?12 Ma,虽然一度存在较高的巨大辐环藻丰度(温带种),但由于缺乏热带-亚热带的暖水硅藻化石组合,暗示此阶段可能缺乏对马暖流的活动。12?11 Ma,此时热带-亚热带暖水硅藻化石组合开始出现,指示了早期的对马暖流活动,这和印尼海道变窄、西太平洋暖池开始形成及黑潮发生强化的时间相一致。大约10.7?10 Ma时,由于全球海平面下降和对马海峡的关闭,导致了对马暖流的短暂中断与日本海南部硅藻丰度的显著下降。10?7 Ma的热带-亚热带暖水硅藻记录表明,该阶段仍存在相对明显的对马暖流活动。7?4 Ma,由于缺乏暖水硅藻化石,冷水种硅藻占据主导,表明对马暖流的活动可能一度中断,也对应了该时期黑潮强度的减弱及其路径的南移。直到4?3 Ma,典型热带-亚热带暖水硅藻化石记录的再次出现显示出对马暖流的再次活动,该阶段正对应于印尼海道的进一步变窄及巴拿马海道的最终关闭,其促使了现代西太平洋暖池及和现代黑潮的形成。而后3?2 Ma,由于北半球大冰期的加剧,对马暖流活动明显减弱。自中更新世气候转型以来,全球气候及海平面调控着黑潮的强度及对马海峡的开放程度,最终导致了日本海对马暖流的周期性强弱波动。 本研究基于日本海过去约1500万年以来的硅藻化石记录,重建了迄今最长的对马暖流活动历史,并探究了在西太平洋构造和全球气候变化共同驱动下,对马暖流、黑潮流系和西太平洋暖池之间的协同演变,为西太平洋古海洋和古气候演化提供了新的认识。 论文的第一作者为中国科学院海洋研究所博士研究生程宇龙,通讯作者为万世明研究员。本研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、中国科学院战略先导科技专项和泰山学者项目的支持。 论文信息: Yulong Cheng,Shiming Wan*,Rebecca S. Robinson,Kenji M. Matsuzaki,Debo Zhao,Xingyan Shen,Lina Zhai,Yi Tang,Huiling Liu,Anchun Li,2025. The history of the Tsushima Warm Current since the middle Miocene: Co-evolution with the Kuroshio Current and the Western Pacific Warm Pool. Earth and Planetary Science Letters 661: 119385,DOI: 10.1016/j.epsl.2025.119385 https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0012821X25001840