[科研进展] JC:海洋平均环流和环流变化对全球变暖后南大洋热吸收及再分配的贡献

发布者:李星锐发布时间:2022-09-15浏览次数:65


近日,海洋与大气学院罗义勇教授团队与美国太平洋西北国家实验室科学家合作,在全球变暖后南大洋的热吸收和再分配方面取得系列研究进展,相关研究成果发表在《Journal of Climate》和《Climate Dynamics》期刊上,成果的第一作者为海洋与大气学院的博士研究生李秋娴。

随着气候变暖,海洋吸收了气候系统中超过90%的多余热量,而南大洋被认为是海洋吸收热量的主要海域。因此,了解南大洋吸收和储存热量的变化直接关系到对全球变暖的诊断和预测。但是关于南大洋吸收和储存热量的过程仍然存在争议,特别是海洋环流在其中的作用更不明确。该研究首先通过诊断分析发现控制南大洋热输运对外部强迫响应的物理过程与其它大洋截然不同,海洋平均环流在南大洋热输运响应中起着决定性的作用。进而,在海气耦合系统中利用部分耦合方法分离海洋平均环流和环流变化对全球变暖后南大洋吸热及蓄热的相对贡献。结果表明,在南极绕急流以南海域,平均环流主导着海洋吸热的响应,在南极绕急流以北海域,环流变化主导着海洋失热的响应(1);而整个南大洋热储存的增加都是由平均环流主导,环流变化则没有贡献。该研究还首次分离了浮力通量和风诱导的环流变化在南大洋吸热和蓄热响应中的作用,即浮力诱导的环流变化对南大洋热吸收和热储存的增加起负作用,而风驱动的环流变化起正作用,但二者相互抵消。

1.全球变暖背景下南大洋热吸收的分布(正值为海洋吸热;10-4 PW):(a)总的响应,(b)平均环流的贡献(c)环流变化的贡献(d)-(f)为对应热吸收响应纬向积分的结果及其各个分量的变化。

发表文章列表:

Li, Q., Y. Luo, J. Lu and F. Liu, 2022: The role of ocean circulation in Southern Ocean heat uptake, transport and storage response to quadrupled CO2. J. Clim.

文章链接:https://doi.org/10.1175/JCLI-D-22-0160.1.


Li, Q., Y. Luo, and F. Liu, 2022: Asymmetric responses of the meridional ocean heat transport to climate warming and cooling in CESM. Clim. Dyn., 58, 961-979.

文章链接:https://doi.org/10.1007/s00382-021-05948-w