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科研动态
18 SEP 2021

海洋试点国家实验室在海洋与气候变化研究领域取得重要进展

近日,海洋试点国家实验室海洋动力过程与气候功能实验室研究团队在北太平洋对热带ENSO的影响研究方面取得重要进展。北太平洋经向模态(英文简称NPMM)是东北太平洋海-气耦合的主模态,也是连接中高纬大气变率与热带海洋的重要通道之一,其峰值出现在北半球春季。NPMM可通过风-蒸发-SST(WES)反馈、夏季深对流响应和信风充放电等过程对当年厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)的发生、发展和多样性等产生影响,是ENSO的有效预测因子,也可部分解释ENSO在2000年前后的特征变化。1950年以来超过50%的厄尔尼诺(拉尼娜)事件都伴随有当年春季的正(负)NPMM事件,其中包括了三次极端厄尔尼诺事件(1982-83、1997-98和2015-16厄尔尼诺)和一次极端拉尼娜事件(1998-99拉尼娜)(图1 a-d)。随着全球变暖,NPMM对ENSO的影响如何变化尚不清楚。 该研究利用CMIP5+CMIP6多模式数据及海气耦合模式实验,首次发现全球变暖将导致NPMM对ENSO,尤其是极端ENSO的影响增强(图1e)。在全球变暖背景下,海温异常叠加在更高的背景海温上会触发更强的大气响应(蒸发、对流等),进而WES反馈和夏季深对流响应过程可以更加有效地在赤道中、西太平洋诱导出更强的风场异常,有利于接下来ENSO事件的发生和发展。根据该研究结果,北太平洋大气和海洋的变率不仅对未来极端ENSO事件的增加有所贡献,也成为ENSO更加有效的预测因子,为提高未来ENSO的预测提供了重要依据。

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05 JUN 2020

海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室在气候变化条件下藻类演变趋势及机制研究领域获突破性进展

6月1日,海洋试点国家实验室海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室、中国水产科学研究院黄海水产研究所叶乃好团队在气候变化领域的国际顶级期刊Nature Climate Change(《自然气候变化》)发表了题为“Decreased motility of flagellated microalgae long-term acclimated to CO2-induced acidified waters (长期在二氧化碳诱导的酸化水体中驯化的鞭毛微藻运动性下降)”的研究论文。该研究首次从鞭毛运动和再生能力角度,解析了水体酸化对微藻运动能力的负面影响及机制,阐述了运动能力改变对微藻群体演变的潜在影响,为系统研究气候变化条件下水域生态系统生物多样性格局变迁提供了新的研究思路和重要的理论依据。 评估和预测气候变化对水生生物群体及其生态系统的影响是极具挑战性的国际前沿科学问题。浮游植物是地球水体中最主要的初级生产者,通过光合作用将无机碳(CO2)转化为有机碳,其丰度、多样性及群落结构的稳定事关全球碳循环乃至整个生态系统的稳定与否。探讨浮游植物群体演变及其与气候环境变化的关系,是我们了解过去、分析现在和预判未来气候变化对自然水域生态系统结构和功能影响的主要途径,也是认知水域养殖系统可持续产出和支撑生态系统水平管理的重要理论基础。鞭毛是具有鞭毛微藻运动的主要动力来源,其通过垂直、水平和瞬时运动获取光能、吸收营养、逃避敌害,因而鞭毛的运动能力对微藻的生存和繁衍起着至关重要的作用。迄今为止,CO2浓度升高引起的水体酸化对海洋、咸水和淡水鞭毛藻类运动能力的影响与机制尚不清楚。

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22 APR 2020

Nature Climate Change发表海洋试点国家实验室最新研究成果

4月20日,国际顶级学术期刊Nature Climate Change(《自然·气候变化》)在线发表了题为“Synchronized tropical Pacific and extratropical variability during the past three decades”(过去三十年热带太平洋和热带外的同步变化)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)成员、中国海洋大学深海圈层与地球系统前沿科学中心(以下简称深海前沿中心)/海洋高等研究院科研博士后杨俊超为第一作者,功能实验室主任、中国海洋大学深海前沿中心/海洋高等研究院林霄沛教授为通讯作者,功能实验室在读博士生张钰、青年学者李子光等为合著者的科研团队共同完成。 全球平均表面温度并不是随着温室气体的增加而线性增长的,存在着年代际时间尺度的剧烈波动,如最近发生在2002-2013年间的全球变暖停滞和之前1975-1998年间的全球快速增温。已有研究认为,以热带东太平洋海温异常(TPI)为典型特征的太平洋年代际震荡是导致全球平均表面温度出现变暖停滞或快速增温的主导机制,也有研究指出,热带以外区域表面温度变化例如欧亚和北美大陆增暖及相邻海洋变冷模态(COWL)对最近一次全球变暖停滞有重要贡献。本研究基于过去近百年的观测资料和模式数据,首次系统分析了TPI和COWL对全球平均表面温度变暖停滞和快速增温的共同作用,发现上述两种气候模态在近三十年的冬季达到同步,增强了气候系统内部变率对全球平均表面温度的调制作用,例如发生在2002-2013年冬季的全球变暖停滞,就是由TPI引起的太平洋东部变冷和COWL引起的欧亚、北美大陆变冷共同抵消温室气体增暖效应所致。

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