近日，中國(guó)科學(xué)院院士、中科院海洋研究所研究員胡敦欣研究組在熱帶印太上層海洋鹽度的年際-年代際低頻變化研究中獲進(jìn)展，發(fā)現(xiàn)熱帶太平洋溫躍層鹽度變化新模態(tài)，揭示印尼貫穿流調(diào)整下的熱帶印度洋鹽度低頻變化機(jī)制，相關(guān)研究成果發(fā)表在Journal of Climate和Journal of Geophysical Research：Oceans上。
鹽度是海洋環(huán)境的基本要素，對(duì)海洋環(huán)流、全球水循環(huán)和厄爾尼諾-南方濤動(dòng)（ENSO）等物理和氣候過(guò)程具有重要影響。然而，長(zhǎng)期以來(lái)，由于缺乏對(duì)海洋鹽度的大范圍持續(xù)觀測(cè)，學(xué)界對(duì)海洋鹽度的低頻變化缺乏認(rèn)知。在熱帶印太海域，海洋鹽度的低頻變化對(duì)海洋環(huán)流和氣候系統(tǒng)尤為重要，是國(guó)際上海洋鹽度研究的焦點(diǎn)之一。
胡敦欣課題組研究員胡石建等基于國(guó)際Argo計(jì)劃獲取長(zhǎng)時(shí)間鹽度觀測(cè)數(shù)據(jù)，以降水強(qiáng)烈的熱帶印太交匯區(qū)和印尼貫穿流海域?yàn)橹行?，?duì)熱帶印度洋和熱帶太平洋海洋鹽度的年際到年代際變化開(kāi)展研究。研究發(fā)現(xiàn)，熱帶太平洋溫躍層等密度面鹽度的低頻變化存在三極模態(tài)（Triple MOde of thermocline Salinity variability，簡(jiǎn)稱TMOS），通過(guò)鹽度收支分析和理論診斷，研究闡明TMOS模態(tài)的形成機(jī)制，揭示ENSO和太平洋年代際振蕩（PDO）通過(guò)鹽度平流調(diào)整在TMOS中的作用。研究進(jìn)一步揭示熱帶印度洋上層海洋鹽度的年際到年代際變化特征，分析其物理機(jī)制，指出印尼貫穿流傳遞太平洋PDO和ENSO相關(guān)的鹽度變化信號(hào)，通過(guò)鹽度平流塑造印度洋鹽度低頻變化的空間模態(tài)。研究團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了基于PDO指數(shù)的統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)模型，結(jié)果顯示，該模型可提前10個(gè)月預(yù)測(cè)印度洋溫躍層鹽度的低頻變化。
系列研究表明，太平洋氣候模態(tài)ENSO和PDO通過(guò)大尺度調(diào)整，在熱帶太平洋形成TMOS模態(tài)，通過(guò)印尼貫穿流鹽度平流效應(yīng)影響印度洋海洋鹽度的低頻變化。太平洋TMOS的發(fā)現(xiàn)和印度洋鹽度變化機(jī)制的闡釋，有利于學(xué)界理解熱帶印太水團(tuán)變化及其氣候效應(yīng)。
研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目，中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)（B類）、青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)和海洋所匯泉青年學(xué)者項(xiàng)目等的資助。
圖1.熱帶印太海洋鹽度年際-年代際變化示意圖（Hu et al. 2019，2020）
圖2.觀測(cè)到的熱帶印度洋（左，15°S）和太平洋（右，10°N）溫躍層鹽度沿等密度面的西向傳播特征（Hu et al. 2019，2020）
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