近日，记者从自然资源部第一海洋研究所获悉，自然资源部海洋环境科学与数值模拟重点实验室在海洋热浪未来时空演变趋势研究方面取得新进展。研究成果发表在国际环境科学TOP期刊《整体环境科学》（Science of the Total Environment）上。

在全球气候变暖背景下，随着海表温度（SST）持续上升，海洋热浪等极端气候事件不断加剧，对海洋生态系统与人类社会造成了影响。以往关于海洋热浪的研究中，由于传统数据分析方法的限制，海洋热浪对海表增温响应的定量分析难以开展。海洋热浪未来变化趋势与生态环境和人类社会息息相关，而国际耦合模式比较计划（CMIP）未来气候变化情景下的海洋热浪预估仍普遍存在持续时间较长、强度较小等偏差，预测未来海洋热浪演变趋势仍是一项艰巨挑战。

据介绍，海洋环境科学与数值模拟重点实验室团队基于自适应数据分析方法，利用OISST高分辨率观测数据，建立了1982年–2021年近40年的全球海洋热浪与海表温度上升趋势的关联；同时，团队基于由观测数据建立的全球海洋热浪与SST上升的回归系数，通过CMIP6模式SST的非线性趋势预估全球海洋热浪的未来时空演变趋势。这个方法可避免由于不同基线定义的海洋热浪所导致的结果差异。

定量分析结果表明，随着SST攀升，近40年全球海洋热浪年平均持续时间、频率和最大强度随SST上升趋势的增长速率分别为7.5天/℃，3.7次/℃和2.2℃/℃，海洋热浪年发生天数、累积强度和海洋热浪发生面积占总海域比例的增长速率分别为58.8天/℃，84.2（℃ 天）/℃和13.9%/℃。

预测结果表明，未来不同增暖情景下全球海洋热浪还将进一步持续增长：高排放情景（SSP5-8.5）下海洋热浪年发生天数、频率和累积强度增长显著，增长倍数约为近40年观测期间的6–8倍，远高于低（SSP1-2.6，2倍）、中排放情景（SSP2-4.5，4倍）的预估结果。

未来高排放情景下，本世纪末（2100年）全球平均海洋热浪年发生天数将高达224.2 ± 26.9天。未来海洋热浪随SST上升趋势增长最为显著的海域主要集中于东北太平洋、北大西洋、南印度洋以及南大洋部分海域。

基于观测的全球海洋热浪各指标对SST上升趋势的响应（a）及基于CMIP6模式预估的2100年不同排放情景下SST的非线性趋势得到的海洋热浪指标的空间分布（b） 自然资源部第一海洋研究所供图

据悉，该研究为深入理解近40年海洋热浪对海表温度上升的响应提供了科学依据，并为利用气候模式预估海洋热浪的未来时空演变开拓了新思路。

该研究得到了国家自然科学基金项目及“海洋与气候无缝预报系统（OSF）”大科学计划的资助。

相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.163396