南海海洋熱浪事件及其生成機制獲揭示
中國科學院南海海洋研究所熱帶海洋環境國家重點實驗室（LTO）研究員王春在團隊首次研究并發現南海夏季海洋熱浪的時空分布、變化及其物理機制。相關研究近日發表在Journal of Geophysical Research-Oceans（《地球物理研究學雜志-海洋》）上。姚玉龍博士后為第一作者、王春在研究員為通訊作者。
海洋熱浪是指發生在海洋中的極端高溫事件，定義為海表溫度至少連續五天超出氣候平均態90百分位閾值。海洋熱浪在時間上可持續數天至數月，面積可達幾平方公里至數千平方公里，給海洋生態系統帶來嚴重威脅。該研究表明，南海夏季海洋熱浪總天數和平均持續時間的高值區主要位于南沙群島和北部灣海域（圖1），并在近40年中呈快速增加趨勢，分別可達近3天/10年和1天/次/10年。機制研究表明，夏季西北太平洋副熱帶高壓異常增強并西伸，導致南海夏季風減弱，進而導致越南南部上升流減弱甚至消失。沒有上升流及其匹配的東向流的冷水輸送后（Midsummer cooling effect），南海中、南部海域迅速升溫，從而引發嚴重海洋熱浪事件（圖2）。南海海洋熱浪事件導致了2010年以來南海珊瑚礁白化現象不斷出現，特別在2020年夏季，我國南海北部灣、西沙群島、南沙群島等海域均出現嚴重珊瑚礁白化事件。
圖1 （a）1982-2020年夏季多年平均海洋熱浪總天數（HWT）和（b）海洋熱浪最大強度（HWMI）空間分布。粉色點為海洋牧場，黑色點為珊瑚礁。
ENSO是激發西北太平洋副熱帶高壓異常增強并西伸的重要原因，但太平洋、印度洋和大西洋三大洋間的相互作用也可以影響西北太平洋副熱帶高壓及對流層低層的反氣旋，該反氣旋不僅對我國夏季降水有重要影響，還可以改變南海大氣環流和熱力因子，反過來影響海洋熱浪。全球變暖背景下，未來三大洋相互作用的持續研究是預測、預報南海夏季極端海洋熱浪事件時必須考慮的因素，可以為我國妥善應對南海珊瑚礁白化和近海海洋牧場建設提供科技支撐。
本研究得到了國家重點研發計劃、國家自然科學基金重點項目、中國科學院戰略性先導科技專項和博士后基金面上項目等共同資助。
相關論文信息： https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1029/2021JC017792.
圖2 與南海夏季海洋熱浪相關的海-氣環流模式示意圖。(a) 正常年份南海夏季強盛的西南季風及其引發的上升流，(b) 西北太平洋副熱帶高壓異常增強并西伸，導致南海夏季風減弱，上升流減弱，引發嚴重海洋熱浪事件。
