LTO团队揭示了La Niña与黑潮及其附近海域海温的物理联系

       撰稿:陈昇 陈洁鹏

  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)王鑫研究员团队在La Ni?a与黑潮及其附近海域海温的物理联系方面取得新进展。研究成果以陈昇助理研究员为第一作者,陈洁鹏副研究员和王鑫研究员为共同通讯作者,中国科学院大气物理研究所肖子牛研究员为合作作者,发表在国际期刊Journal of Climate上。
冬季黑潮及其附近海域海温的变化对东亚、北太平洋和北美气候有重要影响,其与ENSO的变化紧密联系。已有研究指出冬季黑潮及其附近海域海温与ENSO呈现显著正相关关系(图1a),认为在ENSO的冷暖位相冬季黑潮及其附近海域海温的变化是对称的。然而观测事实却显示在El Ni?o事件中,黑潮及其附近海域海温呈现显著暖异常,而所有La Ni?a事件的合成结果表明黑潮及其附近海域海温呈现弱的降温(图1b),其中黑潮及其附近海域海温异常偏暖和偏冷的个例各占一半(图1c)。可见,在ENSO冷暖位相冬季黑潮及其附近海域海温的变化存在显著的不对称性。
      研究团队进一步通过诊断分析和数值模拟,揭示了东亚冬季风可独立于ENSO,通过潜热通量和水平平流输送调控黑潮及其附近海域海温的变化。并且,La Ni?a对黑潮及其附近海域海温的影响受东亚冬季风的调控作用。在La Ni?a和叠加强的东亚冬季风作用影响下,黑潮及其附近海域受异常东北风控制,潜热释放增加和异常冷平流共同作用导致黑潮及其附近海域海温降低(图2)。当冬季风减弱时,La Ni?a引起的异常东北风受到抑制,副热带西北太平洋异常暖平流使得黑潮及其附近海域海温增暖。
本研究结果强调了黑潮及其附近海域海温与ENSO冷暖位相的不对称关系,并且明确了ENSO与冬季风对黑潮及其附近海域海温变化的协同作用,有助于提高我们对东亚-西北太平洋气候变率的理解。
本研究得到了国家重点研发计划、中国科学院战略先导科技专项、国家自然科学基金、广东省和广州市自然科学基金、中国科学院青年创新促进会等共同资助。

      相关论文信息:Chen S, Chen JP*, Wang X*, Xiao ZN (2023) Varying Relationship between La Ni?a and SST Anomalies in the Kuroshio and Adjacent Regions during Boreal Winter: Role of East Asian Winter Monsoon. Journal of Climate, 36, 5907-5922.
      文章链接:https://doi.org/10.1175/JCLI-D-22-0611.1


      图1 (a)冬季Ni?o3.4指数(乘以-1)回归海温异常场;(b)冬季黑潮及其附近海域异常场在La Ni?a事件中的合成;黑色框表示黑潮及其附近的副热带西北太平洋区域。(c)在每个La Ni?a事件中从秋季到冬季的演变(细线)及其合成值(粗线),橙色(蓝色)线表示冬季黑潮及其附近海域海温异常偏暖(偏冷);黑色实线表示黑潮及其附近海域海温在所有La Ni?a事件的合成,单位℃。


      图2 混合层热收支方程各项(短波辐射SWR,短波辐射渗透项SWp,长波辐射LWR,感热通量SHF,潜热通量LHF,净辐射通量Qnet,水平平流ADV,垂直平流ADW和余项RES)对10-12月黑潮及其附近海域(KAR)海表温度的相对贡献(%)。橙色(蓝色)柱状图表示在La Ni?a事件中KAR海表温度异常偏暖(偏冷)的合成场。

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