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我科学家研究揭示热带印太海洋盐度变化新模态

2020-09-03 16:30:44      点击:901    评论:0      来源:科技日报

9月3日,记者从中国科学院海洋研究所获悉,该所胡敦欣院士研究组近日在热带印太上层海洋盐度的年际-年代际低频变化方面研究取得重要进展,发现了热带太平洋温跃层盐度变化新模态,揭示了印尼贯穿流调整下的热带印度洋盐度低频变化机制,相关研究结果发表在JCR一区期刊《期刊引用报告》Journal of Climate和Journal of Geophysical Research: Oceans。

盐度是海洋环境的基本要素,对海洋环流、全球水循环和厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)等物理和气候过程具有重要影响。但长期以来,由于缺乏对海洋盐度的大范围持续观测,学界对海洋盐度的低频变化缺乏认知,是一个悬而未决的基本问题。在热带印太海域,海洋盐度的低频变化对海洋环流和气候系统尤为重要,成为国际上海洋盐度研究的焦点之一。


热带印太海洋盐度年际-年代际变化示意图

胡敦欣院士课题组胡石建研究员等人组成的研究团队,基于国际Argo计划获取的长时间盐度观测数据,以降水极其强烈的热带印太交汇区和印尼贯穿流海域为中心,对热带印度洋和热带太平洋海洋盐度的年际到年代际变化进行了系统研究。一方面,研究团队发现热带太平洋温跃层等密度面盐度的低频变化存在三极模态(Triple MOde of thermocline Salinity variability,简称TMOS),通过盐度收支分析和理论诊断阐明了TMOS模态的形成机制,并揭示了ENSO和太平洋年代际振荡(PDO)通过盐度平流调整在TMOS中的重要作用。

另一方面,研究团队揭示了热带印度洋上层海洋盐度的年际到年代际变化特征并深入分析其物理机制,指出印尼贯穿流传递太平洋PDO和ENSO相关的盐度变化信号,并通过盐度平流塑造了印度洋盐度低频变化的空间模态。研究团队成功构建了基于PDO指数的统计预测模型,结果表明该模型可提前10个月预测印度洋温跃层盐度的低频变化。


观测到的热带印度洋(左,15°S)和太平洋(右,10°N)温跃层盐度沿等密度面的西向传播特征

上述研究表明,太平洋气候模态ENSO和PDO通过大尺度调整,一方面在热带太平洋形成TMOS模态,另一方面通过印尼贯穿流盐度平流效应影响着印度洋海洋盐度的低频变化。太平洋TMOS的发现和印度洋盐度变化机制的阐释对理解热带印太水团变化及其气候效应有重要科学意义。

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