近日，中國科學(xué)院南海海洋研究所熱帶海洋環(huán)境國家重點(diǎn)實(shí)驗室（LTO）/全球海洋和氣候研究中心（GOCRC）王春在研究員團隊揭示了印度夏季風(fēng)降水引發(fā)2022年7月西北太平洋極端海洋熱浪的物理機制，相關(guān)成果發(fā)表在Nature子刊npj Climate and Atmospheric Science。LTO博士研究生宋強華為論文第一作者，王春在研究員和姚玉龍副研究員為共同通訊作者，合作者包括中山大學(xué)范漢杰副教授。
2022年7月，西北太平洋高緯度海域發(fā)生了極端的海洋熱浪事件，區域平均海表溫度異常最高可達5℃，部分區域甚至超過(guò)8℃，成為有史以來(lái)發(fā)生在該海域最強的海洋熱浪事件（圖1）。鑒于此，本研究使用衛星觀(guān)測數據、再分析資料以及氣候數值模式研究了此次極端海洋熱浪的發(fā)生發(fā)展機制。
研究發(fā)現，此次極端海洋熱浪的主要成因來(lái)自于大氣強迫，即在發(fā)生海洋熱浪海域的上空，形成了一個(gè)強大的大氣阻塞高壓系統。在高壓系統影響下，大氣對流減弱、云量減少，從而導致來(lái)自太陽(yáng)的短波輻射增多。這一過(guò)程使得海表溫度迅速升高，從而引發(fā)了該海域史無(wú)前例的海洋熱浪事件。而研究通過(guò)氣候診斷方法和數值模式表明印度夏季風(fēng)極端降水釋放的巨大潛熱產(chǎn)生了大氣擾動(dòng)，通過(guò)準定常羅斯貝波的傳播，產(chǎn)生并增強了這個(gè)強大的阻塞高壓（圖2）。同時(shí)，本研究還發(fā)現印度夏季風(fēng)降水量與西北太平洋海溫的相關(guān)性在2011年之后顯著(zhù)增強（R= 0.97, p < 0.01），這進(jìn)一步證明了印度夏季風(fēng)降雨增強是觸發(fā)2022年7月西北太平洋極端海洋熱浪的主要原因。
綜上所述，本研究揭示了印度夏季風(fēng)降水與西北太平洋海洋熱浪之間的物理聯(lián)系，凸顯了洋際相互作用對西北太平洋高緯度海域海洋熱浪的影響，研究結果為后續西北太平洋海洋熱浪的預測提供了理論依據。
該研究由國家自然科學(xué)基金重大項目、國家重點(diǎn)研發(fā)計劃項目、國家自然科學(xué)基金青年項目等共同資助。
相關(guān)論文信息：Song, Q., Wang, C., Yao, Y., & Fan, H. (2024). Unraveling the Indian monsoon’s role in fueling the unprecedented 2022 marine heatwave in the Western North Pacific. npj Climate and Atmospheric Science, 7 (1), 90.
圖 1. 2022年西北太平洋高緯度海域海洋熱浪特征。(a) 2022年7月的海表溫度異常（Unit：℃）; (b) 1982-2022年研究區（綠色框）月平均海表溫度異常時(shí)間序列（Unit：℃），紅點(diǎn)表示2022年7月。
圖 2. 2022年7月西北太平洋海洋熱浪的發(fā)生機制示意圖。印度夏季風(fēng)極端降水釋放的巨大潛熱產(chǎn)生了大氣擾動(dòng)，通過(guò)準定常羅斯貝波的傳播，產(chǎn)生并增強了西北太平洋上空的阻塞高壓, 從而引發(fā)了西北太平洋史無(wú)前例的海洋熱浪事件。
