近日,中國科學院南海海洋研究所熱帶海洋環境與島礁生態全國重點實驗室海洋動力熱力過程及其環境效應研究團隊,在氣候變化背景下的全球水循環研究領域取得重要進展。相關研究成果以《The expanding Indo-Pacific freshwater pool and changing freshwater pathway in the South Indian Ocean》為題,發表在Nature Climate Change上。該論文第一作者為研究員陳更新,通訊作者為陳更新與科羅拉多大學博爾德校區教授Weiqing Han,共同作者包括Aixue Hu, Gerald A. Meehl, Arnold L. Gordon, Toshiaki Shinoda, Nan Rosenbloom,張磊, Yukio Masumoto等。
印太淡水池位于從東印度洋延伸至西太平洋的熱帶區域,由于頻繁降雨和較弱蒸發,表層海水天然偏淡,是全球溫鹽環流的重要源區。通過海洋“傳送帶”系統,它向全球輸送熱量、鹽分與淡水,對調節全球氣候具有關鍵作用。隨著全球氣候變暖,該區域的淡水分布和輸運機制可能發生顯著變化,但其規模、動力機制及對南印度洋的影響仍缺乏系統定量研究。
研究發現,自20世紀60年代以來,南印度洋上層600米的鹽度顯著下降,35.3 psu 等鹽度線所包絡的高鹽海水面積減少約30%,淡水量以每十年約6.5±0.5%的速率增加,構成南半球范圍內觀測到的最強淡化信號。
研究顯示,全球變暖導致印度洋和熱帶太平洋上空風場發生系統性調整,增強了印尼貫穿流和副熱帶環流的淡水輸運,使更多印太淡水池的低鹽水輸送至南印度洋。不同于傳統熱帶路徑,研究發現,在上層約200米范圍內,淡水更顯著地沿副熱帶通道向南擴展,標志著淡水輸運結構發生重要變化。
若將淡化幅度換算為淡水體積,相當于向該海域(100–120°?E, 35–15°?S)每年增加約6600個杭州西湖的水量。海水變淡降低密度并增強層結,抑制垂向混合,而垂向混合對于輸送熱量和營養鹽至關重要。因此,印太淡水池的擴張及輸運通道變化不僅可能影響海洋內部熱鹽結構,還可能對全球溫鹽環流、海氣相互作用及海洋生態系統產生深遠影響。
該研究獲得國家重點研發計劃、國家自然科學基金、廣東省卓越青年團隊、中國科學院青促會優秀會員等項目聯合資助。
論文信息:Chen, G., Han, W., Hu, A.?et al.?The expanding Indo-Pacific freshwater pool and changing freshwater pathway in the South Indian Ocean.?Nat. Clim. Chang.?(2026). https://doi.org/10.1038/s41558-025-02553-1
原文鏈接:https://www.nature.com/articles/s41558-025-02553-1

圖1?全球南半球熱帶-亞熱帶海域上層600?m的1960–2022年線性鹽度趨勢(單位:10?2?psu/30年)。顏色陰影(白色區域)表示趨勢超過(低于)95%顯著性水平;紅/藍點為蒸發–降水(E–P)趨勢顯著正/負區域;灰圈表示八個單獨數據集中,少于六個趨勢符號與融合數據集一致的區域。
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