[科研进展] GRL:淡水通量使大西洋经向翻转环流低频变率的周期增长

发布者:李星锐发布时间:2022-11-09浏览次数:10


近日,Geophysical Research Letters在线发表了海洋与大气学院的最新科研成果 “Freshwater flux variability lengthens the period of the low‐frequency AMOC variability”(淡水通量延长了大西洋经向翻转环流低频变率的周期)。该成果第一和通讯作者为海洋与大气学院刘福凯副教授。

大西洋经向翻转环流(AMOC)的低频变率对全球物质和能量的再分配有重要影响。由于北大西洋深对流区存在强烈的海气热交换,通常认为热通量对AMOC低频变率的作用要大于淡水通量,然而本研究发现淡水通量同样能够显著地改变AMOC低频变率的周期。在耦合模式中,当淡水通量的作用被移除后,北大西洋深对流区的密度异常完全由副极地环流对温度异常的水平输运主导,而盐度仅仅起平衡补偿作用。但是当淡水通量的作用加入耦合系统后,深对流区域温度变化导致的密度异常能够被盐度进一步加强、持续时间也延长近50%,因此温、盐两者对密度异常形成的作用从“制衡”变成了“接力协作”。

淡水通量的延长和增强机制如图1所示。以深对流区域密度的异常增大为例,首先,当地的温度升高后虽然能够导致密度减小,但同时升温带来的蒸发加强会使得盐度增加,这一定程度上抑制了密度的下降;其次,伊尔明厄海上空的南风异常使得格林兰岛东侧的海冰面积下降,从而减少了当地的淡水源、造成局地的高盐异常,该异常在副极地环流的输运下向西进入拉布拉多海,增强并延长了此处的正密度异常。该成果揭示了淡水通量对于AMOC年代际变率的延长作用和机制,对进一步认识海洋和气候系统内部的低频变率具有重要的科学意义。

1.加入淡水通量作用后(蓝线)对AMOC低频变率的影响


2.淡水通量影响AMOC年代际变率的示意图


发表文章列表:

Liu, F., J. Lu, Y. Kwon, C. Frankignoul, and Y. Luo, 2022: Freshwater flux variability lengthens the period of the low‐frequency AMOC variability. Geophys. Res. Lett., 44, 2–31, https://doi.org/10.1029/2022GL100136.


文章链接:https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1029/2022GL100136