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中国科学院海洋研究所研究揭示海洋表层盐度长期趋势与淡水通量的关系

编译者:liguiju发布时间:Apr 14, 2024点击量:548 来源栏目:重要资讯

海洋盐度变化通常与全球水循环联系在一起,是当下气候研究的热点问题之一。以往研究显示在全球尺度上,盐度“咸者愈咸,淡者愈淡”对应着淡水通量“干更干,湿更湿”。但在区域尺度上盐度对淡水通量的响应情况及影响机制目前仍属未知。为探究这一问题,中国科学院海洋研究所王凡研究团队借助混合坐标海洋数值模式(HYCOM)模拟了1970年以来热带表层盐度下降、副热带表层盐度上升的现象,设计多个敏感性数值实验,定量分析蒸发、降水和海洋动力过程对盐度的影响,进而揭示热带副热带表层盐度对淡水通量的响应机制。相关研究成果发表在国际学术期刊Journal of Geophysical Research: Oceans上。

研究结果显示,尽管存在较大的区域差异,降水是表层盐度变化的主要驱动因子(>60%),风驱动的海洋动力过程(<20%)和蒸发(<30%)的作用是次要的。盐度对淡水通量的响应存在很大的地区差异,在南北半球10-20纬度带,比值<0,盐度和淡水通量表现出相反的变化(图 2)。对表层经向流的分析显示,信风引起的向极Ekman输送导致热带盐度下降区域向两极拓宽,进而在南北半球产生了盐度与淡水通量变化相反的条带状区域。此外,风驱动的环流变异能产生跨梯度的盐度输运,这些过程也会影响局地表层盐度的变化,使盐度——淡水通量(SSS-FWF)的关系变得更加复杂。

区域盐度变化会影响浮游植物群落和生态系统,还可能改变层结,削弱通风过程,氧气输入,导致海洋酸化加剧。因此,更加准确地理解区域海洋动力过程,预测盐度变化以及其气候生态效应是非常必要的。对区域SSS-FWF关系的分析显示,在一些区域盐度变化与淡水通量变化比值很小,影响这些区域盐度变化的机制还有待进一步探讨。

该论文第一作者是中国科学院海洋研究所博士研究生戈凯,通讯作者是中国科学院海洋研究所吕宜龙博士和李元龙研究员共同担任,合作作者包括中国科学院大气物理研究所林鹏飞研究员、成里京研究员和海洋研究所王凡研究员。该研究得到了中国科学院战略先导科技专项、山东省自然科学基金和崂山实验室项目的资助。

文章信息:

Ge, K., Li, Y., Lyu, Y., Lin, P., Cheng, L., & Wang, F. (2023). Surface Salinity Changes of the Tropical and Subtropical Oceans Since 1970 and Their Relationship With Surface Freshwater Fluxes. Journal of Geophysical Research: Oceans, 128(12), e2023JC020207. https://doi.org/10.1029/2023JC020207

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