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）/全球海洋和气候研究中心(GOCRC)王春在研究员团队探究了厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）和印度洋偶极子（IOD）对印尼贯穿流（ITF）垂直结构的年际变率的相对贡献。研究成果以硕士研究生朱琼瑞为第一作者，王春在研究员为通讯作者发表在国际期刊Journal of Geophysical Research: Oceans上。

　　印尼贯穿流（ITF）是全球经向翻转环流的一个重要组成部分，其变化对区域海洋环流和全球气候系统有着重要影响。ITF将热带西太平洋的暖水输运到热带东印度洋，通过印尼海域强烈的潮汐混合和Ekman抽吸的作用，使印度洋冷却并淡化，并同时改变区域海洋环流和两个大洋的平均状态。太平洋的水通过ITF进入印度洋，其垂直结构的变化直接影响印度洋的海洋层化和热带东印度洋的海洋热含量。影响ITF垂直结构年际变化的主要模态是ENSO和IOD。然而，目前这两个气候模态对ITF上层（0-300米）和下层（300-760米）输运的相对贡献并不清楚。

　 

　　针对以上问题，本研究利用再分析数据和模式数据，通过多元回归分析量化了ENSO和IOD对ITF垂直结构的相对贡献（图1）。结果显示，由于两个气候模态达到峰值的时间和持续时间的不同，IOD在厄尔尼诺发展年对ITF输运的影响更大，而ENSO则是在厄尔尼诺衰退年对ITF输运的影响更大。此外，ENSO对ITF上层输运的相对贡献大于IOD，而IOD对ITF下层输运的相对贡献大于ENSO。但是由于ITF上层输运的变率更大，所以ENSO对ITF总输运的影响更大。

　　

　　基于以上结果，本研究进一步探究发现ENSO和IOD对ITF输运的影响是通过Walker环流和海洋动力学的变化而产生的（图2）。ITF上层输运主要受表层风场异常的控制，而ITF下层输运则主要受由IOD和ENSO所引起的海洋波动力学的控制。IOD所激发的上升流Kelvin波在秋季进入印尼海域，影响当地的海表面高度异常并控制着ITF的输运；ENSO所激发的下降流Rossby波在春季从西太平洋的苏拉威西海进入印尼海域，开始控制ITF的输运。

　　 

　　本研究得到了国家自然科学基金重大项目、国家重点研发计划项目、国家自然科学基金青年项目等共同资助。

　　 

　　相关论文信息：Zhu, Q., and C. Wang*, 2024：Contributions of Indo-Pacific forcings to Interannual variability of the Indonesian Throughflow in the upper and lower layers. Journal of Geophysical Research: Oceans，129, e2023JC020306.

　　文章链接：http://doi.org/10.1029/2023JC020306 

　

　 

　　图1. ENSO（蓝色）和IOD（红色）对（a）ITF上层输运、（b）ITF下层输运以及（c）ITF总输运的逐月相对贡献。X轴表示时间，其中“0”表示厄尔尼诺发展年，“+1”表示厄尔尼诺减退年。误差线代表所有再分析数据集的一倍标准差。

　　　

　　图2. ENSO和IOD在（a）秋季（SON）和(b)冬季（DJF）通过Walker环流和海洋动力学对ITF输运影响的示意图。上图的海温异常是基于1980至2017年间所有的正IOD和El Niño事件同时出现的年份所做的合成，下两图显示的是纬向断面上的流速异常分布（cm/s）（左图：9-11°S断面的平均值；右图：赤道断面；深度均为0-760米）。实线（虚线）箭头表示更强（更弱）的流动。