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近日(ri)，由中國(guo)海洋大學(xue)深(shen)海圈(quan)層(ceng)與(yu)地球系(xi)統(tong)前(qian)沿科(ke)學(xue)中心、物理(li)海洋教育部(bu)重點實驗室吳立(li)新院士領(ling)(ling)銜、國(guo)家自(zi)然(ran)科(ke)學(xue)基(ji)金(jin)優(you)秀青年科(ke)學(xue)基(ji)金(jin)項目獲得者荊釗教授、博士后(hou)王(wang)勝鵬(peng)等組成(cheng)的(de)科(ke)研(yan)團(tuan)隊(dui)在(zai)(zai)大洋東邊界流與(yu)氣候變化研(yan)究領(ling)(ling)域(yu)取得系(xi)列重要進(jin)展(zhan)。團(tuan)隊(dui)首次利(li)用高(gao)分辨率(lv)地球系(xi)統(tong)模式揭(jie)示(shi)了世(shi)界大洋主(zhu)要東邊界上升(sheng)流系(xi)統(tong)對(dui)全球變暖的(de)響應(ying)與(yu)控制(zhi)機理(li)，改(gai)變了對(dui)該科(ke)學(xue)問題的(de)傳統(tong)認識。國(guo)際權威學(xue)術期(qi)刊Nature Communications（《自(zi)然(ran)·通訊》）和Nature Climate Change(《自(zi)然(ran)·氣候變化》)分別于1月3日(ri)和1月31日(ri)對(dui)研(yan)究成(cheng)果(guo)進(jin)行(xing)了在(zai)(zai)線報道。
全球(qiu)東邊(bian)(bian)界(jie)上升流系統(tong)以不足2%的面積，貢獻了全球(qiu)7%的初(chu)級(ji)生(sheng)產力(li)以及20%的漁獲量。闡明全球(qiu)變暖背(bei)景下(xia)東邊(bian)(bian)界(jie)上升流系統(tong)的演化特征和調控機理，對于理解海(hai)洋生(sheng)態系統(tong)健康和人(ren)類社會可持(chi)續發展具有重要意(yi)義。經典的Bakun假說認為：未來維持(chi)上升流的沿岸風會得(de)到(dao)強(qiang)化，通過Ekman輸運過程使得(de)上升流加強(qiang)并抑制海(hai)表面增暖。
圖1.東邊界上(shang)升流系(xi)統(tong)海溫和海洋熱浪強度的未來變化趨勢（相對(dui)于臨近的開闊大洋）
本研(yan)(yan)究(jiu)利用中(zhong)國海洋(yang)大(da)學參與(yu)研(yan)(yan)制(zhi)的(de)(de)高分(fen)辨率地球系(xi)統(tong)模式(shi)并結合CMIP6多模式(shi)數據，首次全面分(fen)析了世界四大(da)東(dong)邊界上(shang)升(sheng)(sheng)流(liu)(liu)系(xi)統(tong)（加利福尼亞、加納(na)利、本格拉和秘魯上(shang)升(sheng)(sheng)流(liu)(liu)系(xi)統(tong)，圖(tu)1）對氣(qi)候變(bian)化(hua)(hua)的(de)(de)響應。研(yan)(yan)究(jiu)表(biao)明，盡管(guan)(guan)風場引(yin)(yin)起的(de)(de)離(li)岸Ekman輸運對上(shang)升(sheng)(sheng)流(liu)(liu)的(de)(de)氣(qi)候平均態強度(du)起決定性(xing)作用，但(dan)上(shang)升(sheng)(sheng)流(liu)(liu)的(de)(de)長期(qi)變(bian)化(hua)(hua)趨勢不再由風場變(bian)化(hua)(hua)所(suo)主(zhu)導而是受到地轉流(liu)(liu)引(yin)(yin)起的(de)(de)輸運變(bian)化(hua)(hua)的(de)(de)控制(zhi)。此外，研(yan)(yan)究(jiu)進一步表(biao)明，盡管(guan)(guan)北(bei)半(ban)球上(shang)升(sheng)(sheng)流(liu)(liu)系(xi)統(tong)的(de)(de)海表(biao)溫度(du)增(zeng)加相對開闊大(da)洋(yang)較慢，但(dan)南(nan)半(ban)球上(shang)升(sheng)(sheng)流(liu)(liu)系(xi)統(tong)的(de)(de)情形則正(zheng)相反(fan)。后(hou)者主(zhu)要是因為東(dong)邊界流(liu)(liu)自身減(jian)(jian)弱導致(zhi)的(de)(de)冷平流(liu)(liu)減(jian)(jian)弱。南(nan)半(ban)球東(dong)邊界流(liu)(liu)的(de)(de)減(jian)(jian)弱則與(yu)大(da)西(xi)洋(yang)經向翻轉環流(liu)(liu)的(de)(de)減(jian)(jian)弱以及(ji)海盆尺(chi)度(du)的(de)(de)風場變(bian)化(hua)(hua)有關。
上述發現(xian)改變(bian)了(le)(le)東邊界上升流(liu)系統(tong)(tong)對全球(qiu)變(bian)暖的(de)響(xiang)應和控制(zhi)機理(li)的(de)傳統(tong)(tong)認識，揭示(shi)了(le)(le)南半球(qiu)東邊界上升流(liu)系統(tong)(tong)的(de)“熱斑”現(xian)象(xiang)，為(wei)應對氣候變(bian)化對東邊界上升流(liu)系統(tong)(tong)的(de)影響(xiang)提(ti)供了(le)(le)科學支撐。
由吳立新院士領(ling)銜的科(ke)研(yan)團(tuan)隊，長期致力(li)于(yu)(yu)大(da)洋邊(bian)(bian)界(jie)流(liu)(liu)(liu)區域(yu)(yu)海(hai)洋多尺度動(dong)力(li)過程及其氣(qi)候(hou)效應(ying)研(yan)究(jiu)。本(ben)研(yan)究(jiu)成(cheng)果是該團(tuan)隊繼2012年發(fa)現氣(qi)候(hou)變化導致全球西邊(bian)(bian)界(jie)流(liu)(liu)(liu)熱斑現象和2020年提出中尺度渦旋對(dui)(dui)西邊(bian)(bian)界(jie)流(liu)(liu)(liu)海(hai)洋鋒面的維持機制之后(hou)，在該研(yan)究(jiu)領(ling)域(yu)(yu)取得的又一次重要進展，對(dui)(dui)于(yu)(yu)推動(dong)大(da)洋邊(bian)(bian)界(jie)流(liu)(liu)(liu)觀(guan)測、理(li)論與(yu)預測研(yan)究(jiu)，深入認識大(da)洋邊(bian)(bian)界(jie)流(liu)(liu)(liu)系統對(dui)(dui)氣(qi)候(hou)變化的響(xiang)應(ying)和反(fan)饋作用具有重要意義。
地轉輸運(yun)對未來(lai)東邊界上升流強度長期變化的調控作用
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