胡敦欣院士領銜的太平洋海洋與氣候評述文章在《自然》雜志刊登

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時間:2015-06-18  來源:文本大小:【 |  | 】  【打印

    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》雜志正式發表。這是《自然》雜志首次發表有關太平洋環流與氣候研究的評述性文章,也是中國在該雜志發表的首篇海洋領域綜述文章。 
     
    應《自然》雜志邀請,胡敦欣院士、吳立新院士、蔡文炬教授等科學家經過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,指明了該領域今后的研究方向。 
  
    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,特別是對我國的干旱、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,并著重歸納、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:新幾內亞沿岸潛流-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系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于南海季風和我國洪澇、干旱的預測。 
  
    在已有研究結果的基礎上,胡敦欣院士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、新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,文章最后還提出了一系列亟待解決的重大科學問題,并呼吁進一步加強觀測、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。 

    該研究得到了國家自然科學基金、中科院戰略性先導科技專項、科技部973等項目的資助。
  
文章鏈接:http://www.nature.com/nature/journal/v522/n7556/full/nature14504.html

  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 (注:我國潛標觀測結果);b: 新幾內亞沿岸潛流剖面圖

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