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中科院海洋所探明南大西洋-南印度洋海温协同变化成因

来源:bv伟德国际体育  发布日期:2023-03-03  浏览:

  近日,国际自然指数(Nature Index)期刊《地球物理研究通讯》(Geophysical Research Letters)发表了中科院海洋所王凡团队与中科院大气所、南海所合作研究最新成果,揭示了20世纪60年代以来南大西洋和南印度洋海温协同变化的成因。

  在多年代际时间尺度上,副热带南大西洋和南印度洋(SAIO)的海表面温度(SST)呈现出明显的同步变化特征,共同影响了非洲、澳洲、南美的降水和流行病爆发。然而,这种协同变化的成因仍未完全厘清。前人研究普遍强调了气候内部变率。但该研究表明,火山爆发和南极臭氧空洞等外部强迫因素对20世纪中期以来的SAIO海温多年代变化极为重要。  

  该研究通过分析观测资料和CMIP6模式模拟结果,分析了副热带南大西洋和南印度洋SST在多年代际尺度上的协同变化规律,聚焦1965-1975年的快速增暖(0.43℃/十年)和20世纪70年代后期以来的缓慢增暖(0.05℃/十年)两个时期(图1)。分析结果表明,1965-1975年的快速增暖是以1963年阿贡(Agung)火山爆发引起的突然冷却为前提的。火山造成的平流层气溶胶使海表面短波辐射量急剧减少,使SAIO 海温在1964年达到最低值。随后十年辐射强迫的迅速恢复使得SAIO的SST在1965-1975年期间加速升温(图2)。自20世纪70年代末以来, 由于温室气体增多和南极臭氧空洞共同导致南大洋西风带加强,从而加大了SAIO区域的表面潜热释放量, 导致SST变暖的减缓。此外,热带太平洋的气候变化也通过大气遥相关过程影响SAIO的潜热释放和 SST变化,但其总体贡献相比于火山和臭氧等外部强迫因素是次要的。上述科学发现加深了对南大西洋-南印度洋这一广袤海域海温变化机理的认识,有助于气候模式的评估和改进。  

  文章第一作者为中科院海洋所博士研究生高兴,通讯作者为李元龙研究员。该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、山东省自然科学基金等项目支持。  

     

  图1(a)SAIO SST和全球平均海表温度(GMSST)的时间序列。(b)观测和LICOM3的CTRL和WIND实验得到的SAIO SST的时间序列。(c-d)1965-1975年和1975-2014年期间SST的线性变化趋势

  

  图2(a)SAIO平均表面热通量的时间序列(LWR为长波辐射,SWR为短波辐射,THF为湍流热通量,Qnet为总热通量)。黄色竖线表示火山事件。(b)总热通量及其分量在1963-1973年和1973-2012年期间的线性变化趋势。(c-d)1963年SWR和平流层气溶胶异常。(d-f)1963-1973年SWR和总云量的线性变化趋势。(g-h)1973-2012年海平面气压(SLP)和风的线性变化趋势

  文章信息:  

  Gao, X., Li, Y.*, Lin, P., Zhang, L., Ren, Q., Lu, Y., & Wang, F. (2023). Origins of multidecadal SST variations in the southern Atlantic and Indian Oceans since the 1960s. Geophysical Research Letters, 50, e2022GL101735. https://doi.org/10.1029/2022GL101735

  (来源:http://www.qdio.cas.cn/2019Ver/News/kyjz/202303/t20230303_6688036.html