海洋所等發表太平洋環流與氣候研究評述文章

2020-11-26 中國科學院

　　6月18日，中國科學院院士、中國科學院海洋研究所研究員胡敦欣領銜17位國內外海洋學家和氣候學家合作撰寫的《太平洋西邊界流及其氣候效應》評述文章在《自然》雜誌正式發表。這是《自然》雜誌首次發表有關太平洋環流與氣候研究的評述性文章，也是中國在該雜誌發表的首篇海洋領域綜述文章。

　　應《自然》雜誌邀請，胡敦欣、吳立新、蔡文炬等科學家經過18個月的努力，完成了這篇長達五千字的權威性文章。該文章系統闡述了有關太平洋環流與氣候研究的已有發現和成果，提出了新的假設，指明了該領域今後的研究方向。

　　太平洋西邊界流是大洋強流之一，它通過熱量輸送可直接影響到全球最大的暖水團——西太平洋暖池，而暖池的變化又決定著厄爾尼諾/拉尼娜（El Nino/La Nina）現象的循環發生，進而影響全球的氣候變化。同時，暖池的變化會通過大氣環流影響東亞的季風氣候，特別是對我國的乾旱、洪澇等自然災害有重要影響。

　　該文章指出太平洋西邊界流在全球海洋環流系統和氣候系統中具有重要作用，並著重歸納、綜述了近20年來通過現場觀測實驗在西太平洋的一些重要科學發現，例如：紐幾內亞沿岸潛流-NGCUC，棉蘭老潛流-MUC，呂宋潛流-LUC，北赤道潛流-NEUC，新愛爾蘭沿岸潛流-NICU等，這些潛流的發現改變了過去有關太平洋西邊界流結構的傳統認識。

　　該文章系統總結了近期有關太平洋西邊界流與氣候相互關係研究方面獲得的一系列重要科學成果。研究表明，西邊界流的強弱變化對氣候變化（厄爾尼諾/拉尼娜）有重要影響，特別是，近60年來南、北赤道流分叉的南移對整個太平洋氣候的影響巨大，引發黑潮加強的同時，向北的熱量輸送也在加強，對我國氣候產生重要影響。另外，隨著全球變暖，太平洋西邊界流的變化會直接影響到印度尼西亞貫穿流-ITF，進而影響全球熱鹽環流傳輸帶-GTHC和全球氣候變化；太平洋西邊界流影響暖池的熱含量變化，進而影響東亞季風和澳洲季風，暖池熱含量的變化可用於南海季風和我國洪澇、乾旱的預測。

　　在已有研究結果的基礎上，胡敦欣等第一次系統分析了太平洋西邊界流北赤道流、北赤道逆流、棉蘭老海流、紐幾內亞流等各分支流在厄爾尼諾/拉尼娜過程中的變化規律，特別提出西邊界流變化及其對氣候的影響會隨著溫室氣體的排放而變化。同時，文章最後還提出了一系列亟待解決的重大科學問題，並呼籲進一步加強觀測、過程研究和數值模擬，聯合組織觀測-模擬大型合作計劃以解決尚存的科學問題。

　　文章連結 

 

　　圖1. 太平洋環流與西邊界流系統示意圖。a:上層海洋環流圖；b:鳳應力圖；c、d:北半球、南半球海洋潛流圖。

 

　　圖2. 太平洋兩支流向赤道的低緯度西邊界流。a: 棉蘭老海流/潛流觀測數據序列 (註：我國潛標觀測結果）；b: 紐幾內亞沿岸潛流剖面圖。

相關焦點

  • 「西太平洋海洋環流與氣候-過去、現在與未來」鰲山論壇舉辦
    同時，西太平洋還是我國的核心戰略海區，是「一帶一路」戰略構想中的「21世紀海上絲綢之路」的重要組成部分，關乎國家海洋權益維護、軍事活動安全、資源開發利用、應對氣候變化和防災減災等重大需求，因此開展西太平洋環流與氣候研究不僅具有重要的科學意義，而且具有重大的戰略價值，國內外科學家及研究機構應該通過開展更廣泛的合作，繼續推動西太平洋環流與氣候相關研究，共同應對氣候變化所帶來的挑戰。
  • 「熱帶太平洋海洋環流與暖池的結構特徵、變異機理和氣候效應」
    同時，在以「改進暖池和海洋環流的模擬能力和評估不同類型El Niño的可預報性」、「確定暖池影響東亞季風和我國氣候變異的過程及其敏感區」方面（「兩個應用出口」），在滿足「暖池變異的氣候效應」研究的重大國家需求方面取得了實質性進展。
  • 太平洋西邊界流影響全球氣候變化 改變傳統認識
    原標題：太平洋西邊界流影響全球氣候變化——《自然》雜誌首次刊登我國海洋領域研究文章 　　6月18日，中國科學院院士、中國科學院海洋研究所胡敦欣研究員領銜17位國內外海洋學家和氣候學家合作撰寫的「太平洋西邊界流及其氣候效應」評述文章在《自然》雜誌正式發表。
  • 海洋所北太平洋次溫躍層環流研究獲進展
    海洋所北太平洋次溫躍層環流研究獲進展 2020-09-24 海洋研究所 【字體：20世紀80年代，現代溫躍層理論建立，包括位渦均一化理論和通風溫躍層理論，強調大洋主溫躍層之下，除西邊界流回流區和通風溫躍層以外，難以驅動海洋環流，存在靜止不動的陰影區，與實際海洋觀測不符。20世紀80年代，中科院院士胡敦欣等在西太平洋發現棉蘭老潛流等潛流，無法用現代大洋溫躍層理論解釋，揭示出經典溫躍層理論存在的局限性。
  • 氣候變暖背景下全球平均海洋環流在加速
    Science Advances最近發表了題為「Deep-reaching acceleration of global mean ocean circulation over the past two decades」的研究論文，該成果通過集成有關全球海洋環流的大量數據資料，揭示了全球平均海洋環流在過去20多年以來存在顯著的加速現象
  • 海洋所提出印度洋偶極子影響太平洋演變「海洋通道」機制
    日前，中國科學院海洋研究所海洋環流與波動重點實驗室袁東亮課題組在國際上首次提出熱帶印度洋偶極子（IOD）通過印尼貫穿流影響熱帶太平洋ENSO的「海洋通道」機制（圖1）。研究人員在國際氣候學研究的學術期刊J.
  • 我國研究揭示南海千年氣候變化與太平洋沃克環流的關聯
    新華網合肥４月２８日電（記者 熊潤頻）記者從中國科學技術大學獲悉，英國自然出版集團發行的子刊《自然·通訊》雜誌２６日發表了中國科學技術大學極地環境研究室孫立廣課題組的研究論文《過去千年南海水文變化與太平洋沃克環流變化》。
  • 南海海洋所等在海洋環流研究中獲進展
    全球變暖已成為人類面臨的共同挑戰，全球氣候系統正在經歷改變。海洋作為氣候系統中重要的組成部分，因其大尺度海洋環流在全球熱量、淡水平衡中起關鍵作用。那麼，在氣候變化背景下，海洋環流是否已發生顯著改變？海洋垂直結構變化是否與海洋環流變化同步？
  • 海洋所等在赤道太平洋溫躍層內動力過程研究中取得進展
    海洋所等在赤道太平洋溫躍層內動力過程研究中取得進展 2016-05-13 海洋研究所 【字體對溫躍層內混合過程表徵的不準確性被認為是導致當前海洋環流模式、海洋-大氣耦合模式及地球系統模式出現模擬偏差的重要因素之一。
  • 大氣所發現近30年太平洋沃克環流在增強和西移---中國科學院
    他們比較了現有的7套再分析資料所揭示的沃克環流的變化特點，指出近30年（1979~2012年）太平洋沃克環流的強度在顯著增強、中心位置在顯著西移；就7套資料的平均結果而言，沃克環流的增強趨勢是每10年增強15.08%、中心位置西移趨勢每10年3.708個經度（圖3）。
  • 研究揭示南海水文變化與太平洋沃克環流關聯
    >孫立廣課題組的研究論文《過去千年南海水文變化與太平洋沃克環流變化》。以中國科大2008級博士生、教育部博士生學術新人獎獲得者晏宏為第一作者的這篇論文，對南海地區過去千年降雨變化進行了研究並對熱帶太平洋地區世紀尺度的氣候變化機制提出了新的認識。 在國家自然科學基金重點項目的連續支持下，孫立廣課題組過去八年中在南海西沙群島進行了兩次科學考察，採集了多個時間跨度超過千年的沉積柱，據此進行了古降雨記錄重建。
  • 北太平洋次溫躍層環流研究取得新突破
    近日，海洋大科學研究中心袁東亮研究團隊在北太平洋次溫躍層環流研究中取得「0-1」的突破。
  • 南海海洋所在低增溫情景下北太平洋副熱帶環流變化研究中獲進展
    近日，中國科學院南海海洋研究所熱帶海洋環境國家重點實驗室研究員（LTO）杜巖團隊，聯合美國SCRIPPS海洋研究所、河海大學、復旦大學，探究了在未來全球變暖的低增溫情景下北太平洋副熱帶環流的變化。北太平洋副熱帶環流在全球熱鹽輸運過程中起重要作用，並對太平洋及周邊區域的降水、風暴路徑、熱帶氣旋強度及生態系統產生影響。近幾十年來，全球平均表面溫度（GMST）加速升高，基於國際耦合模式比較計劃（CMIP）的結果，前人已對中高排放情景下的環流變化開展研究。
  • 中美科學家擬聯合開展太平洋南海海洋氣象研究
    ，雙方將聯合開展包括學者交流、建設氣象實驗室、聯合開展野外海洋氣象調查等在內的多個項目計劃，重點針對太平洋、南海等地的颱風、環流等海洋氣象進行研究，該項計劃為期五年。Jay McCreary今天出席了雙方的籤字儀式，施平所長和Jay McCreary所長在籤字儀式上都發表了熱情洋溢的講話，對雙方的合作表示了期待。
  • 太平洋環流可能加速致全球變暖加劇
    新華社華盛頓８月１３日電（記者周舟）美國俄勒岡州立大學研究人員１３日說，一萬多年前冰河消退時，太平洋環流加速，把更多二氧化碳釋放入大氣，這種情況有可能再次發生，從而加速全球變暖。　　    發表在英國《自然·地球科學》雜誌上的研究顯示，太平洋中存在一種環流模式，從南極洲附近水域開始，一路北進抵達阿拉斯加後又返回南極洲。這個過程耗時約１０００年，並將深層海水帶至表面。　　    研究發現，冰期最盛時環流速度緩慢，但地球變暖、冰川消退時，其速度加快，而加速的環流將太平洋深處的二氧化碳「翻」起來，在南極洲海面處釋放入大氣。
  • 中科院海洋所最新研究!揭示熱帶印太海洋鹽度變化新模態
    齊魯晚報·齊魯壹點記者 齊春贊 通訊員 王敏 中科院海洋研究所胡敦欣院士研究組近日在熱帶印太上層海洋鹽度的年際-年代際低頻變化方面取得重要進展，發現了熱帶太平洋溫躍層鹽度變化新模態，揭示了印尼貫穿流調整下的熱帶印度洋鹽度低頻變化機制，相關研究結果發表在
  • 中科院海洋所最新研究！揭示熱帶印太海洋鹽度變化新模態
    齊魯晚報·齊魯壹點記者齊春贊通訊員王敏 中科院海洋研究所胡敦欣院士研究組近日在熱帶印太上層海洋鹽度的年際-年代際低頻變化方面取得重要進展，發現了熱帶太平洋溫躍層鹽度變化新模態，揭示了印尼貫穿流調整下的熱帶印度洋鹽度低頻變化機制，相關研究結果發表在JCR一區期刊Journal of Climate和Journal
  • 新生代太平洋沃克環流的演變和機理
    新生代以來（6500萬年前至今），全球海陸分布和地形、氣候都發生了顯著變化：大氣CO2濃度從>1000 ppm降低到工業革命前的~280 ppm；南、北極冰蓋先後出現；在熱帶，~5000萬年前海洋表面溫度可能超過35 C，隨後逐漸降低；在東亞，季風主控型氣候在~2500萬年前開始出現。
  • 科研人員在海洋環流研究中獲進展
    全球變暖已成為人類面臨的共同挑戰，全球氣候系統正在經歷改變。海洋作為氣候系統中重要的組成部分，因其大尺度海洋環流在全球熱量、淡水平衡中起關鍵作用。那麼，在氣候變化背景下，海洋環流是否已發生顯著改變？海洋垂直結構變化是否與海洋環流變化同步？
  • 中科院海洋所研究揭示熱帶印太海洋鹽度變化新模態
    中科院海洋研究所胡敦欣院士研究組近日在熱帶印太上層海洋鹽度的年際-年代際低頻變化方面取得重要進展，發現了熱帶太平洋溫躍層鹽度變化新模態，揭示了印尼貫穿流調整下的熱帶印度洋鹽度低頻變化機制，相關研究結果發表在JCR一區期刊Journal of Climate和Journal of Geophysical