JC: 低增暖情景下东北太平洋持续性暖斑的变化与机制

发布者:李星锐发布时间:2023-02-21浏览次数:200


近日,Journal of Climate 在线发表了海洋与大气学院最新研究成果 “Changes and mechanisms of long-lived warm blobs in the Northeast Pacific in low-warming climates”(低增暖情景下东北太平洋持续性暖斑的变化与机制)。该成果的第一作者为海洋与大气学院2021级在读博士生唐聪,通讯作者为学院青年教师石剑博士,主要合作者包括学院李春教授、物理海洋教育部重点实验室张钰博士、王胜鹏博士、中科院大气所陆日宇研究员、学院在读硕士生于腾飞、王睿琪、武汉市气象局陈紫嫣。

近年来,东北太平洋阿拉斯加湾附近发生了三次(2013-2014年、2015年和2019-2020年)备受瞩目的持续性暖斑事件,对气候、生态系统和社会经济产生了重大影响,已成为当前学界研究的热点话题。为揭示东北太平洋暖斑在未来的可能变化规律,本研究利用第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)的多模式数据,研究了共享社会经济路径(SSP1-1.91-2.6两个低增暖情景下,东北太平洋持续性暖斑在季节性、频率、强度、持续时间和垂直结构等方面的变化。结果表明,暖斑的发生频率在未来无明显变化;但增暖前暖斑主要发生于北半球冬、春季,而增暖后的本世纪下半叶暖斑集中于夏季(图1)。以在夏季达到峰值的暖斑为例,在SSP1-1.9情景下,其最大强度增加6.7%,而持续时间减少31.0%;在SSP1-2.6情景下,其最大强度增加10.0%,而持续时间减少20.4%。从垂直结构上看,暖斑信号主要集中于混合层内,而混合层深度随着全球变暖日益变浅(图2)。进一步分析表明,变浅的混合层通过调制海气界面热通量异常成为暖斑未来增强的主导因子,而暖斑峰值后海洋失热的增加则成为其迅速衰亡、持续时间缩短的原因(图3)。另一方面,在与厄尔尼诺-南方涛动的联系上,未来东北太平洋暖斑在夏季达到峰值后,由于热带太平洋西南风异常加强了局地的海气耦合,冬季极端El Niño事件的发生可能更为频繁。该研究成果对理解和认识全球变暖背景下中纬度海气相互作用及热带外-热带相互作用有重要意义。

 图1东北太平洋暖斑在全球变暖后出现季节的变化。

 (蓝柱为历史情景,绿柱为SSP1-1.9情景)

 图2东北太平洋暖斑在历史情景(a)和增暖情景(b)下的温度异常。

 (绿虚线为历史情景,绿实线为SSP1-1.9情景)


 图3东北太平洋暖斑在历史情景(a,c)和增暖情景(b,d)下的热收支诊断。

 (c,dQ1表示海表热通量异常贡献,Q2表示混合层异常贡献


发表文章列表:

Tang C, Shi J*, Zhang Y, Wang S, Li C, Lu R, Yu TF, Wang RQ, Chen ZY (2022) Changes and mechanisms of long-lived warm blobs in the Northeast Pacific in low-warming climates. J Clim. 文章链接:https://doi.org/10.1175/JCLI-D-22-0152.1