澳大利亞西部沿岸頻繁遭遇海洋熱浪，導致珊瑚白化事件增多，嚴重影響當地海洋生態(tài)系統。同時(shí)，熱帶中西太平洋是連接熱帶印度洋和太平洋、指示出現厄爾尼諾-南方濤動(dòng)（ENSO）或者太平洋年代際振蕩（IPO）的關(guān)鍵區域，其變化對全球天氣和氣候影響巨大。近期發(fā)表在《Nature Communications》上的一項研究，揭示了澳大利亞西部沿岸與熱帶中西太平洋這兩個(gè)區域之間存在顯著(zhù)增強的年代際聯(lián)系，為深入分析海盆間相互作用提供了關(guān)鍵信息。
中國科學(xué)院大氣物理研究所林鵬飛研究員的所在海洋模式團隊，利用多個(gè)觀(guān)測數據集、起搏器試驗和大樣本試驗，深入分析了澳大利亞西部沿岸與熱帶中西太平洋地區海表面溫度的變化與聯(lián)系。研究結果為以下三點(diǎn)。（1）關(guān)鍵轉折點(diǎn)：自1985年開(kāi)始，外部強迫（尤其是溫室氣體和火山活動(dòng)）開(kāi)始顯著(zhù)影響熱帶印度洋，引發(fā)澳大利亞西部沿岸和熱帶中西太平洋的海表面溫度變化出現年代際關(guān)聯(lián)。（2）海溫變率增強：1985年后，這兩個(gè)區域的年代際海溫變率顯著(zhù)加強（圖1），其幅度等同于甚至超過(guò)了年際尺度。（3）跨洋盆海氣相互作用：熱帶印度洋的暖海溫異常會(huì )導致赤道地區的東風(fēng)異常，使得熱帶中西太平洋的海溫冷卻和熱帶西太平洋暖水堆積，同時(shí)增強了印度尼西亞貫穿流，為澳大利亞西部沿岸帶來(lái)更溫暖的海水。與此同時(shí)，中西太平洋的冷海溫還可能引發(fā)東南印度洋的氣旋環(huán)流，這將進(jìn)一步加劇西澳沿岸的海溫變暖現象。
圖1澳大利亞西部沿岸和熱帶中西太平洋的年代際海溫變率及其聯(lián)系自1985年以來(lái)顯著(zhù)增強
“理解這些增強的年代際聯(lián)系對未來(lái)氣候模式的發(fā)展及其潛在影響至關(guān)重要。”通訊作者林鵬飛研究員強調，“我們的發(fā)現為應對逐漸復雜的年代際變化預測提供了關(guān)鍵見(jiàn)解。”
第一作者丁玥文提到目前的氣候模式往往不能準確捕捉熱帶各洋盆間不一致的變暖速率。這一差異凸顯了模式改進(jìn)的迫切需求，研究團隊呼吁未來(lái)的氣候模式應當更好地描繪熱帶海洋間的復雜變暖背景及其與年代際太平洋振蕩（IPO）、大西洋多年代際振蕩（AMO）等內部變率的相互作用。這種改進(jìn)將有助于更好地刻畫(huà)全球變暖帶來(lái)的變化。
該工作發(fā)表于《自然通訊》，由中國科學(xué)院大氣物理研究所博士生丁玥文、林鵬飛研究員、劉海龍研究員（現任職于嶗山實(shí)驗室）和吳波研究員，中國科學(xué)院海洋研究所李元龍研究員，南京信息工程大學(xué)陳林教授，中國科學(xué)院南海海洋研究所張磊研究員，美國國家大氣研究中心胡愛(ài)學(xué)研究員，科羅拉多大學(xué)博爾德分校韓衛清教授等聯(lián)合完成。該研究受到重點(diǎn)研發(fā)計劃（2020YFA0608902，2022YFC3104802），國家自然科學(xué)基金項目?(41976026，4193118392358302，42376021)中科院先導專(zhuān)項(XDB42000000，XDB42010404 和XDB0500303)等項目資助。該工作也受到來(lái)自“地球系統數值模擬裝置”和中國科學(xué)院海洋科學(xué)數據中心支撐。
論文信息：Ding, Y., Lin, P., Liu, H.?et al.?Emergence of decadal linkage between Western Australian coast and Western–central tropical Pacific.?Nat Commun.,?15, 4458 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-48900-2
