撰稿人：洪宇
审定：王卫强
近日，中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境国家重点实验室（LTO）杜岩团队利用CMIP6模式阐明了未来气候变暖情景下南印度洋温跃层变暖最小值的出现与盐度变淡过程之间的联系，研究相关成果以洪宇博士为第一作者，杜岩研究员为通讯作者发表在《Journal of Physical Oceanography》上。
南大洋是全球海洋和气候变化中至关重要的环节，在纬向上有着全球最强的西风带、强大的南极绕极流系统，在经向上有着复杂的经圈翻转环流，伴随着水团上涌、变性和潜沉，是南半球副热带重要的通风通道，对海洋中热量、CO2以及营养物质吸收和再分配有着重要的作用。
基于CMIP6多模式未来变暖情景SSP245的模拟结果，该研究发现在南印度洋副热带温跃层出现了变暖最小值甚至变冷，并伴随着强烈的盐度变淡（图1）。此变暖最小值的出现在之前其他研究中不同的未来变暖情景都有不同程度的体现，相较之下，此处的盐度变淡受到了较少的关注。在模式的未来变暖情景下，由于降水增多，南大洋高纬度区域变得更淡。该研究显示，此盐度变淡异常通过水平流传输到南大洋深混合层的北部，进一步潜沉到南印度洋海洋内部，引起南印度洋温跃层等密度面的变深和变淡，进而引起等密度面的变冷。此处的变淡和变冷信号顺着等密度面向北传输到副热带流涡区域，在等密度深度变化较小的区域引起深度坐标上的变淡和变冷、变暖最小（图2）。模式中其他两个海盆的混合层深度较浅，不能有效地将信号传到海洋内部，因此变淡和变冷的信号较弱。此研究结果强调了气候变暖背景下，盐度变淡对海洋内部温度再分配的重要作用，有助于对全球变暖背景下南大洋对热量吸收和存储的进一步理解。
本研究得到了国家自然科学基金、国家重点基础研究发展计划、中国科学院项目和南方海洋科学与工程广东省实验室（广州）团队项目资助。
相关论文信息：Hong, Y., Zhang, Y., & Du, Y. (2022). Minimum Warming in the South Indian Ocean Thermocline in a Warming Climate Linked to Freshening Processes, Journal of Physical Oceanography, 52(6), 1179-1189.
DOI: https://doi.org/10.1175/JPO-D-21-0224.1
图1. 南大洋和印度洋纬向平均温度变化（a, b）和盐度变化（e, f）。图中黑线代表26.2 kg m-3等密度线。蓝线代表九月混合层深度。实线表示1850-1899年的平均，虚线表示2055-2099年的平均。灰线代表亚南极模态水范围。
图2. 南印度洋副热带温跃层变淡和变冷主要机制示意图。表面和深层盐度在2050-2099和1850-1899年之间的变化。黑色的线表示气候态𝜎0 = 26.2 kg m-3等密度线。深层的蓝色线表示气候态的混合层。表层的蓝色线表示气候态的最深混合层位置。
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