近日，中國(guó)科學(xué)院南海海洋研究所熱帶海洋環(huán)境國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（LTO）/全球海洋和氣候研究中心（GOCRC）王春在研究員團(tuán)隊(duì)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(jī)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(qiáng)華為論文第一作者，研究員王春在和副研究員姚玉龍為共同通訊作者，合作者包括中山大學(xué)副教授范漢杰。

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(qū)域平均海表溫度異常最高可達(dá)5℃，部分區(qū)域甚至超過(guò)8℃，成為有史以來(lái)發(fā)生在該海域最強(qiáng)的海洋熱浪事件（圖1）。鑒于此，本研究使用衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)、再分析資料以及氣候數(shù)值模式研究了此次極端海洋熱浪的發(fā)生發(fā)展機(jī)制。

研究發(fā)現(xiàn)，此次極端海洋熱浪的主要成因來(lái)自于大氣強(qiáng)迫，即在發(fā)生海洋熱浪海域的上空，形成了一個(gè)強(qiáng)大的大氣阻塞高壓系統(tǒng)。在高壓系統(tǒng)影響下，大氣對(duì)流減弱、云量減少，從而導(dǎo)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(shù)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(zhǔn)定常羅斯貝波的傳播，產(chǎn)生并增強(qiáng)了這個(gè)強(qiáng)大的阻塞高壓（圖2）。同時(shí)，本研究還發(fā)現(xiàn)印度夏季風(fēng)降水量與西北太平洋海溫的相關(guān)性在2011年之后顯著增強(qiáng)（R=?0.97,p?<?0.01），這進(jìn)一步證明了印度夏季風(fēng)降雨增強(qiáng)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(duì)西北太平洋高緯度海域海洋熱浪的影響，研究結(jié)果為后續(xù)西北太平洋海洋熱浪的預(yù)測(cè)提供了理論依據(jù)。

該研究由國(guó)家自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)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.

論文鏈接：https://doi.org/10.1038/s41612-024-00645-x

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(qū)（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(jī)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(zhǔn)定常羅斯貝波的傳播，產(chǎn)生并增強(qiáng)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。