中國科學(xué)院海洋研究所研究揭示大西洋熱含量快速增加的新機制
近日，中國科學(xué)院海洋研究所王凡團隊聯(lián)合伍茲霍爾海洋研究所科研團隊在國際學(xué)術(shù)期刊Journal of Climate發(fā)表最新成果，基于觀測和氣候模式資料揭示了大西洋熱含量增加快于印度洋-太平洋海盆的新機制，研究結(jié)果有助于理解全球海洋熱量儲存格局，為提高氣候模式模擬和預(yù)測提供了科學(xué)依據(jù)。
20世紀(jì)中期以來，大西洋存儲了大量的人為熱量，上層2000米大西洋的平均增暖速度幾乎是印度洋-太平洋的三倍（圖a）。CMIP6歷史模擬捕捉到該海盆間增暖差異，并預(yù)計這一差異將持續(xù)到未來。在CMIP6模擬中，通過海表熱通量變化導(dǎo)致的海洋熱量吸收在形成海盆間增暖差異上發(fā)揮了核心作用。除了大西洋經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流減弱的原因外，變暖背景下大氣過程的變化對進入北大西洋的海表熱量吸收增加也至關(guān)重要。具體而言，1980年以來北大西洋人為氣溶膠濃度的降低有利于大西洋海表熱量吸收的增強。此外，大氣環(huán)流向極地遷移，表面風(fēng)速和云量在中高緯度減少，導(dǎo)致中緯度海表熱吸收廣泛增強，形成海表熱吸收的經(jīng)向結(jié)構(gòu)。加之各海盆的地理形狀，與印度洋-太平洋相比，大西洋的中緯度相對較寬，低緯度相對較窄，地理形狀效應(yīng)使得大西洋海盆平均熱量吸收更高（圖b）。
全球海洋熱含量存儲格局及機制示意圖
論文第一作者為中國科學(xué)院海洋研究所任秋萍博士，任秋萍與李元龍研究員為共同通訊作者，合作者包括伍茲霍爾海洋研究所Young-Oh Kwon研究員、楊嘉巖教授和黃瑞新教授，以及中國科學(xué)院海洋研究所王凡研究員。研究得到了國家重點研發(fā)計劃、中國科學(xué)院戰(zhàn)略重點研究計劃、國家自然科學(xué)基金及美國國家科學(xué)基金會物理海洋學(xué)計劃等項目資助。
論文詳細信息：Ren, Q., Kwon, Y.-O., Yang, J., Huang, R. X., Li, Y., & Wang, F. (2024). Substantial Warming of the Atlantic Ocean in CMIP6 Models. Journal of Climate, 37(11), 3073–3091. https://doi.org/10.1175/JCLI-D-23-0418.1
