作者:朱汉斌,莫爱彬 来源:中国科学报 发布时间:2026/7/10 16:27:09
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黑潮延伸体与湾流变化研究获进展

 

近日,中国科学院南海海洋研究所研究员杜岩团队基于漂流浮标与OSCAR(海洋表面流实时分析)卫星遥感流场数据,系统分析了1998-2023年间两股西边界流的变化特征,揭示其表层流速存在显著的年代际振荡,振幅远超长期趋势;其中,湾流与北大西洋海温异常近乎同步响应,黑潮延伸体则滞后约23个月。同时,两股流系均呈现向极地迁移趋势,且在流速增强期(2011-2023年)尤为突出。相关成果发表于《地球物理研究杂志:海洋》。

该论文第一作者、中国科学院南海海洋研究所博士生龚文豪介绍,黑潮延伸体与湾流是北半球最强劲的两支西边界流,通过经向热量输运和海气交换深刻影响区域气候与大气环流。在全球增暖背景下,这两支流系的强度变化和空间位移备受关注。以往研究多依赖卫星高度计或再分析资料,揭示出长期增强和向极移动的趋势。然而,由于缺乏长期连续的原位流速观测,不同数据源间的变化信号尚存争议,长期趋势与年代际变率的贡献难以厘清,制约了对变化实质的准确认识。

为此,研究团队在国家自然科学基金、中国科学院战略性先导科技专项等资助下,利用NOAA全球漂流浮标直接观测与OSCAR卫星遥感流场数据,对1998-2023年间黑潮延伸体(KE)与湾流(GS)的变化特征进行了系统分析,主要发现如下:过去26年间,KE与GS均表现出强烈的年代际尺度振荡,振幅远超长期线性趋势。两支流系的流速约在2001年达到峰值,2010年左右降至谷底,此后逐步回升。漂流浮标直接观测未检出显著线性趋势,OSCAR网格数据虽显示微弱正趋势但不显著,表明内部年代际变率而非单调趋势是观测期内影响表层流速变化的主导因素。

KE与GS的年代际振荡与北大西洋中纬度(NAM)海表温度(SST)异常呈显著相关。GS强度与NAM SST近乎同步变化(相关系数0.94),而KE滞后约23个月(相关系数0.69)。经验正交函数分析表明,NAM SST的主导模态与北太平洋中纬度海面高度异常和纬向风的第一模态在相位上紧密锁扣。研究提出一种可能的机制:NAM SST异常激发准定常罗斯贝波列沿西风急流波导向下游传播,调制北太平洋风应力旋度和纬向风场;该大气强迫通过埃克曼泵送改变海面高度梯度,进而调控KE的地转流速。

KE与GS均呈现显著的向极(北向)迁移,且在流速增强期(2011-2023年)较减弱期(1998-2010年)更为突出。KE呈现经向偶极子结构(北侧加速、南侧减速),GS则表现为一致的北侧加速。这些空间变化与北半球副热带纬向风和风应力旋度的北移高度一致,证实了大气强迫的驱动作用。

相关论文信息:https://doi.org/10.1029/2026JC024135

 
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