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科研动态
代表成果
Nature Climate Change刊发海洋试点国家实验室最新研究成果
来源:海洋动力过程与气候功能实验室     2020-02-19 20:07:04
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2020年2月17日,国际顶级学术期刊Nature(《自然》)子刊Nature Climate Change(《自然气候变化》)在线发表了题为“North Pacific subtropical mode water is controlled by the Atlantic Multidecadal Variability”(北太平洋副热带模态水受大西洋多年代际变化控制)的最新研究成果。该成果由海洋试点国家实验室海洋动力过程与气候功能实验室(以下简称“功能实验室”)在读博士研究生吴宝兰为第一作者,功能实验室主任林霄沛教授为通讯作者,美国伍兹霍尔海洋研究所于立三教授为合著者的研究团队共同完成。



北太平洋副热带模态水是北太平洋上层海洋最重要的水团,联系着中纬度和热带海洋间的物质能量输运,并调控着区域和全球的气候变化、生态环境及鱼类活动。传统观点认为,北太平洋副热带模态水的年代际变化主要由太平洋年代际振荡(Pacific Decadal Oscillation,以下简称“PDO”)决定。本研究首次指出,是大西洋多年代际变化(Atlantic Multidecadal Variability,以下简称“AMV”)控制了北太平洋副热带模态水的年代际和多年代际变化(图1),并进一步影响着西北太平洋上层热含量和渔获量,而PDO主要影响着中东太平洋,对西太平洋的年代际变化贡献很小。研究团队利用多组观测资料和海气耦合多模式实验,结合海洋上层动力、热力过程理论,揭示了AMV调控西太平洋的机制:AMV的大西洋多年代际变化,经跨海盆遥相关作用引起太平洋的东风异常,并由海洋表层风生Ekman流的热输送改变了西太平洋海面温度,再通过潜沉过程将信号传递到次表层,调控着模态水的变化。


北太平洋副热带模态水的空间分布(a,b)及其温度变化与AMV(c)和PDO(d)的关系


海洋的年代际变化可预测性是当前国际上海洋与气候研究的热点问题之一,对国家决策部门制定相关气候应对政策具有重要指导作用。以往基于PDO的西太平洋年代际变化可预测性研究认为此区域的可预测性比较低,该项研究成果的发表,提出了AMV可以成为西太平洋年代际变化预测的一个新机制,这意味着未来将会提高该区域的预测能力。

海洋动力过程与气候功能实验室科研团队,长期致力于海洋动力过程研究和海洋观测。此次成果围绕“一个可预测的海洋”,首次发现了AMV调控着北太平洋副热带模态水的年代际变化,彰显出海洋试点国家实验室在大西洋-太平洋跨海盆相互作用研究领域的全球引领作用。同时,此项工作的开展也凸显了对次表层海洋变化进行长期观测的重要性,这也是海洋试点国家实验室“透明海洋”计划的重要工作之一(图2)。



温盐深剖面仪(简称CTD)进行海洋次表层观测

(图片来源:2016-2017年中科院海洋所“科学号”考察船西太平洋科考航次,航次首席科学家汪嘉宁供图)


论文引用:WU B. -L., X. -P. Lin*, and L. -S. Yu, 2020: North Pacific Subtropical Mode Water is Controlled by the Atlantic Multidecadal Variability. Nature Climate Change, doi:10.1038/s41558-020-0692-5.



文章链接:https://www.nature.com/articles/s41558-020-0692-5


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