研究發現印度洋偶極子可增強熱帶大西洋海洋熱浪

在國家自然科學基金等項目的資助下，中國科學院南海海洋研究所研究員張磊團隊聯合美國國家海洋和大氣管理局研究員Michael McPhaden和科羅拉多大學教授Weiqing Han等科研人員，研究發現印度洋偶極子（IOD）可增強熱帶大西洋海洋熱浪。相關成果近日發表于《科學進展》（Science Advances）。

正的IOD事件對TSEA沿岸海洋熱浪遠程影響示意圖。研究團隊供圖

熱帶東南大西洋（TSEA）沿岸區域生產力高且漁業資源豐富。然而，海洋極端高溫事件——海洋熱浪，會對近岸海洋生態系統造成嚴重破壞，進而影響沿海居民的生產生活以及區域社會經濟發展。因此，準確預測TSEA沿岸海洋熱浪的發生，有助于提升極端事件的預警能力，降低風險與損失。但目前對該區域海洋熱浪的形成機制尚缺乏系統性認知，對其預測能力也有待進一步提高。

論文第一作者、中國科學院南海海洋研究所博士研究生劉衡介紹，IOD是熱帶印度洋的主要氣候變率模態之一，其盛期出現在北半球秋季（南半球春季）。此前的研究發現，IOD達到峰值后，可通過大氣遙相關過程調控熱帶大西洋海氣耦合系統，導致熱帶大西洋海表溫度升高，為海洋熱浪的發生創造有利條件。

為此，研究團隊通過分析觀測數據發現，正IOD事件會使南半球夏季TSEA沿岸海洋熱浪的發生概率提升至其他年份的6倍以上。利用氣候模式開展的印度洋起搏器試驗結果，也證實了IOD對TSEA沿岸區域海洋熱浪具有顯著的調控作用。

正IOD事件主要通過兩條路徑影響TSEA沿岸海溫并引發海洋熱浪：一是，正IOD會引發赤道大西洋西風異常，激發海洋下沉開爾文波，波動傳播至TSEA沿岸區域后，會引起局地溫躍層加深、海溫升高，從而促進海洋熱浪的發生；二是，正IOD還會導致非洲中部降水增多，進而增強剛果河入海的淡水徑流，使近岸海洋層結增強、混合層變淺，進一步推動海溫升高以及海洋熱浪的發生。

基于上述過程，研究團隊建立了TSEA區域海洋熱浪的經驗預測模型，利用南半球春季IOD指數對夏季的海洋熱浪進行預測。該模型展現出良好的預測能力，提前3個月預測的月均海洋熱浪天數與觀測結果的相關性達0.63。這一結果也表明，IOD是調控TSEA海洋熱浪的主要因子。

該研究闡明了印度洋對TSEA沿岸海洋熱浪的影響機制，加深了對跨洋盆相互作用的認識，為該區域的海洋極端事件預警以及提升氣候預測與風險防范能力提供了理論依據。

相關論文信息：https://doi.org/10.1126/sciadv.adx8525