ScienceAdvances：全球變暖上層海洋環流變化的機制進展

　　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（LTO）聯合國內外多家單位，在全球變暖上層海洋環流變化的機制研究中取得新進展。相關研究成果發表在《科研進展》（Science Advances）上。

　　全球變暖背景下海洋環流發生顯著的變化，從而改變海洋的物質和能量的再分配，并對海洋環境和氣候系統起到重要的調節作用。因此，全球變暖對大洋環流的影響，已成為國際研究的前沿和熱點。然而，全球變暖主要通過什么物理機制來影響大洋環流，尚不清楚。

　　風應力是上層海洋環流的主要驅動力。在全球海洋模式中開展詳盡的數值試驗后，研究發現在全球變暖的背景下，上層海洋環流的變化主要由海表增溫驅動，而風應力變化只起到次要作用。該研究首次發現了全球變暖導致的海表增溫使全球超過四分之三海域的上層海洋環流出現一致加速的趨勢。具體而言，副熱帶環流圈和赤道環流系統中，海水的吸熱會增強海洋密度的垂向層結，使上層環流局限在更淺的層位，進而使上層環流加速并伴隨著下層環流減速。這種大尺度環流的變化對海洋物理和生態環境產生顯著影響，例如，沿著東海大陸坡從臺灣流向日本九州的黑潮是橫跨北太平洋的副熱帶環流圈的一部分，全球變暖造成的黑潮表層加速對東海環流及生態環境產生重要影響。此外，該研究還揭示了南極繞極流的加速與該海域南北向的不均勻吸熱以及相應的地轉調整密切相關，證實了最新的海洋及衛星觀測的結果。

　　該成果為探究全球變暖背景下海洋環流變化提供了新思路，并對評估未來海洋環流變化的不確定性有重要的參考意義。

圖1.海洋表層環流圖

圖2.全球變暖背景下海表增溫導致的全球大洋上層環流的變化。紅色箭頭表示洋流加速，藍色箭頭表示減速，填色代表上層比容高度的變化