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| 中國海洋大學(xué)在Nature Climate Change刊發(fā)大西洋多年代際變率研究最新成果 |
| http://www.netislanduk.com 2025年2月23日 來源：華禹教育網(wǎng) |
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近日，由中國海洋大學(xué)物理海洋教育部重點實驗室/深海圈層與地球系統(tǒng)前沿科學(xué)中心吳立新院士領(lǐng)銜的科研團隊在氣候變化領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，研究成果以“Intensified Atlantic multidecadal variability in a warming climate”（大西洋多年代際變率在全球變暖下的增強）為題發(fā)表于Nature Climate Change（《自然-氣候變化》）期刊。研究揭示了全球變暖下大西洋多年代際變率振幅增強、周期增長的時空變化特征，并指出海洋混合層變薄及海洋平流輸運時間累積的關(guān)鍵作用。該成果由中國海洋大學(xué)“青年英才工程”第三層次副教授李姝珺為第一作者兼通訊作者，海洋與大氣學(xué)院/未來海洋學(xué)院在讀博士研究生王伊婷、甘波瀾教授以及來自嶗山實驗室等單位的專家學(xué)者共同合作完成。
大西洋多年代際變率（AMV）是指北大西洋海表面溫度（SST）呈現(xiàn)出的具有海盆范圍、多年代際尺度的冷暖異常交替現(xiàn)象，是全球氣候年代際變化的典型模態(tài)之一，對其毗鄰區(qū)域乃至全球范圍的氣候及漁業(yè)資源均產(chǎn)生重要影響。目前，全球變暖如何影響AMV強度及機制尚不清晰，嚴(yán)重限制著我們對其相關(guān)氣候效應(yīng)的理解及年代際尺度的氣候預(yù)測。大西洋經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流（AMOC）作為海洋熱鹽環(huán)流的重要組成部分，可實現(xiàn)跨海盆的經(jīng)向熱量輸送，對于維持AMV具有重要作用。傳統(tǒng)觀點認(rèn)為，全球變暖下AMOC的減緩可能導(dǎo)致AMV變率也會減小，卻忽略了該過程中同樣發(fā)生改變的混合層深度及海洋平流傳輸時間的累積作用。
本研究基于CMIP5/6海氣耦合多情景、多模式資料，揭示了全球變暖下AMV振幅增強，周期增長的時空變化特征（圖1a，b）。一方面，該現(xiàn)象是由于全球變暖下，海冰融化帶來的淡水通量增加及表面熱通量的增加，抑制了北大西洋亞極地區(qū)域的海洋深對流過程，從而導(dǎo)致海洋混合層急劇變薄。當(dāng)混合層深度較淺時，海洋熱容量減小，使得SST對于熱通量的擾動作用更加敏感，從而有利于AMV振幅的增加（圖1c）。另一方面，海洋深對流過程的減弱同時也會減緩大西洋經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流及其相關(guān)的北向熱輸送，為SST異常的發(fā)展提供了更長的累積時間，從而促進(jìn)AMV振幅的增加（圖1d）。
上述研究啟示我們，未來全球多年代際尺度的氣候波動及相關(guān)的極端氣候事件可能會更加劇烈，這為年代際尺度的氣候預(yù)測提供了重要的理論依據(jù)。研究工作得到國家自然科學(xué)基金、國家重點研發(fā)計劃、嶗山實驗室科技創(chuàng)新項目、山東省泰山學(xué)者基金及學(xué)校青年英才工程等項目的大力支持。
圖1. 全球變暖下AMV變率的增強響應(yīng)及機制。（a）AMV在變暖前PiControl情景下的空間形態(tài)。（b）AMV在變暖后SSP585情景下的空間形態(tài)。（c）全球變暖下海洋混合層平均態(tài)變化和AMV標(biāo)準(zhǔn)差變化的模式間關(guān)系；負(fù)相關(guān)表明全球變暖下海洋混合層變得越薄，AMV振幅增加越多。（d）全球變暖下海洋熱輸運強度變化和AMV標(biāo)準(zhǔn)差變化的模式間關(guān)系；正相關(guān)表明全球變暖下海洋熱輸運越強，AMV振幅增加越多。
李姝珺副教授（左）和博士研究生王伊婷
通訊員：侯霞
文章鏈接：https://www.nature.com/articles/s41558-025-02252-x（點擊查看）
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