南大洋增暖研究获进展
文章导读
作为全球气候系统的"热量阀门"，南大洋储存了地球60%的多余热量，但其增暖机制一直是个谜。最新研究揭示，自1960年以来，南大洋上层700米存在惊人差异：大西洋-印度洋扇区比太平洋扇区增暖速度快近一倍，且这一差距将持续扩大至本世纪末。科学家发现，这种不对称升温并非表面热通量所致，而是西风驱动的热量再分配结果。这一突破性发现为理解全球热量分配和预测气候变化提供了关键视角。
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自20世纪中期以来，地球系统因温室气体累积而吸收的多余热量超过90%被储存在海洋中。其中，南大洋对全球海洋热储的贡献达60%，是全球气候系统变化的“热量阀门”。南大洋增暖的纬向结构仍不清楚。
中国科学院海洋研究所联合美国麻省理工学院，基于三套观测数据集，揭示了自1960年以来南大洋上层700米增暖显著的海盆间差异：大西洋-印度洋扇区比太平洋扇区增暖速度更快，并在44°S附近几乎翻倍。研究认为，这一升温差异将持续放大至本世纪末。
研究还认为，这种纬向不对称的升温结构并非由海表面热通量差异导致，而是西风驱动的经向热量再分配的结果。南大洋西风带的增强与南移在大西洋–印度洋区更为显著，这种风场变化导致该区出现更强的正风应力旋度与上层热量辐合，在中纬度35°S~55°S带内被“堆积”并下沉，形成持续升温结构；太平洋区则因相对较弱的风驱动与局部发散，升温幅度较小。
上述研究强调了温室气体对南大洋上层热存储纬向格局的主导作用，为理解全球热量分配提供了新视角，也为进一步理解南大洋区域气候变化和生态影响提供了依据。
相关研究成果以Inter-basin contrast in the Southern Ocean warming为题，发表在《自然-通讯》（Nature Communications）上。研究工作得到国家自然科学基金的支持。
基于三套观测数据集平均的南大洋上层700米海洋热含量1960年—2020年的线性趋势
南大洋海盆间增暖差异的机制图
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