近日,广州海洋地质调查局教授级高级工程师徐行团队、南方科技大学教授刘青松团队、南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海)副研究员时晓旭团队,基于南海北部深海沉积物的高分辨率记录,结合气候模式模拟,首次从低纬度海洋沉积记录出发,系统揭示了热带气候系统影响高纬冰盖演化的关键大气遥相关机制。相关成果发表于《地球物理研究通讯》(Geophysical Research Letters)。
论文第一作者、广州海洋地质调查局王浩森指出,大气遥相关是连接不同纬度气候系统、实现全球气候协同变化的关键机制。
在国家自然科学基金等项目资助下,研究团队通过对南海北部深海岩心XB1的系统分析,重建了过去约5万年以来东亚夏季风控制下的陆源输入变化过程,发现多个陆源输入显著增强的阶段与北美冰盖快速崩解事件在时间上高度同步。这一结果说明,低纬度水循环变化能够与高纬度冰盖动力过程发生协同响应,揭示了跨纬度气候系统之间远距离耦合的真实存在。
进一步的多指标对比与气候模式模拟表明,这种跨越半球尺度的气候联动主要由ENSO(厄尔尼诺–南方涛动)主导。在类拉尼娜状态下,热带西太平洋对流增强,驱动东亚夏季风降水显著加强;同时,北太平洋副热带高压增强并向高纬扩展,促进大气环流结构调整与热量向高纬度输送,从而引发阿拉斯加地区增暖并加速冰盖消融与崩解。上述过程构建了一条从热带气候异常出发,经大气环流传输,最终影响高纬冰盖稳定性的完整物理链条,清晰揭示了ENSO在连接低纬与高纬气候系统中的关键枢纽作用。
该研究从沉积记录与气候动力机制两个层面,首次建立了低纬季风系统与高纬冰盖变化之间的直接联系,提出了ENSO驱动的跨纬度气候遥相关新机制,显著拓展了对全球气候系统整体性的认识。研究结果表明,气候变化并非孤立发生于某一区域,而是通过大气环流在不同纬度之间传递与放大,形成全球尺度的联动响应。在全球变暖背景下,ENSO活动及热带水循环格局正在发生深刻变化。
该研究发现提示,未来热带气候异常可能通过类似机制对极地冰盖稳定性产生深远影响,进而影响海平面变化及全球气候演变,为预测未来气候变化提供了新的科学视角。
相关论文信息:https://doi.org/10.1029/2025GL120190
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