胡敦欣院士领衔的太平洋海洋与气候评述文章在《自然》杂志刊登

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时间:2015-06-18  来源:文本大小:【 |  | 】  【打印

    6月18日,中国科学院院士、中国科学院海洋研究所胡敦欣研究员领衔17位国内外海洋学家和气候学家合作撰写的“太平洋西边界流及其气候效应”评述文章在《自然》杂志正式发表。这是《自然》杂志首次发表有关太平洋环流与气候研究的评述性文章,也是中国在该杂志发表的首篇海洋领域综述文章。 
     
    应《自然》杂志邀请,胡敦欣院士、吴立新院士、蔡文炬教授等科学家经过18个月的努力,完成了这篇长达五千字的权威性文章。该文章系统阐述了有关太平洋环流与气候研究的已有发现和成果,提出了新的假设,指明了该领域今后的研究方向。 
  
    太平洋西边界流是大洋强流之一,它通过热量输送可直接影响到全球最大的暖水团——西太平洋暖池,而暖池的变化又决定着厄尔尼诺/拉尼娜(El Nino/La Nina)现象的循环发生,进而影响全球的气候变化。同时,暖池的变化会通过大气环流影响东亚的季风气候,特别是对我国的干旱、洪涝等自然灾害有重要影响。 
  
    该文章指出太平洋西边界流在全球海洋环流系统和气候系统中具有重要作用,并着重归纳、综述了近20年来通过现场观测实验在西太平洋的一些重要科学发现,例如:新几内亚沿岸潜流-NGCUC,棉兰老潜流-MUC,吕宋潜流-LUC,北赤道潜流-NEUC,新爱尔兰沿岸潜流-NICU等,这些潜流的发现改变了过去有关太平洋西边界流结构的传统认识。 
  
    该文章系统总结了近期有关太平洋西边界流与气候相互关系研究方面获得的一系列重要科学成果。研究表明,西边界流的强弱变化对气候变化(厄尔尼诺/拉尼娜)有重要影响,特别是,近60年来南、北赤道流分叉的南移对整个太平洋气候的影响巨大,引发黑潮加强的同时,向北的热量输送也在加强,对我国气候产生重要影响。另外,随着全球变暖,太平洋西边界流的变化会直接影响到印度尼西亚贯穿流-ITF,进而影响全球热盐环流传输带-GTHC和全球气候变化;太平洋西边界流影响暖池的热含量变化,进而影响东亚季风和澳洲季风,暖池热含量的变化可用于南海季风和我国洪涝、干旱的预测。 
  
    在已有研究结果的基础上,胡敦欣院士等第一次系统分析了太平洋西边界流北赤道流、北赤道逆流、棉兰老海流、新几内亚流等各分支流在厄尔尼诺/拉尼娜过程中的变化规律,特别提出西边界流变化及其对气候的影响会随着温室气体的排放而变化。同时,文章最后还提出了一系列亟待解决的重大科学问题,并呼吁进一步加强观测、过程研究和数值模拟,联合组织观测-模拟大型合作计划以解决尚存的科学问题。 

    该研究得到了国家自然科学基金、中科院战略性先导科技专项、科技部973等项目的资助。
  
文章链接:http://www.nature.com/nature/journal/v522/n7556/full/nature14504.html

  图1. 太平洋环流与西边界流系统示意图 
a:上层海洋环流图;b:凤应力图;c、d:北半球、南半球海洋潜流图 


 图2. 太平洋两支流向赤道的低纬度西边界流
a: 棉兰老海流/潜流观测数据序列 (注:我国潜标观测结果);b: 新几内亚沿岸潜流剖面图

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