撰稿:黄晶
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实验室(LTO)王鑫团队在冬季北太平洋副热带海洋锋区逐日变化机理及其对大气的影响方面取得新进展,相关研究成果发表在国际期刊Climate Dynamics上。LTO助理研究员黄晶为第一作者,南京大学张洋教授和LTO王鑫研究员为共同通讯作者,合作者还包括南京大学杨修群教授。
海洋锋区指纬向海表面温度梯度的大值区,是热带外海气相互作用的关键区域。以往关于北太平洋海洋锋区的研究多聚焦于黑潮和亲潮延伸体交汇的副极地海洋锋区。近些年的高分辨率观测数据发现北太平洋副热带地区还存在一条海盆尺度的海洋锋区-副热带海洋锋区。已有研究利用月平均数据对副热带海洋锋区与大气的相互作用进行了研究,发现副热带海洋锋区在季节和年际尺度上存在较强的海气相互作用过程。然而,月平均数据通常反映的是海气达到平衡后的状态,难以反映副热带海洋锋区在海气相互作用过程中的细致变化。
本研究利用逐日观测和再分析数据,揭示了冬季北太平洋副热带海洋锋区逐日变化的特征、形成机制及其对大气的影响。结果发现,副热带海洋锋区强度增强阶段和减弱阶段均伴随着锋区两侧偶极型的海表面温度异常。阿留申低压的逐日变化调控着副热带海洋锋区的逐日变化。阿留申低压的南移通过引起海表面通量的变化进而引起副热带海洋锋区增强。而阿留申低压的减弱会通过艾克曼抽吸引起副热带海洋锋区北侧的变化,通过海表面通量引起副热带海洋锋区南侧的变化,进而导致副热带海洋锋区的减弱。在其减弱阶段,副热带海洋锋区南侧的暖海温异常会通过反转的海表面通量加热近地面大气温度,这说明副热带海洋锋区对大气的影响可以发生在月时间尺度内。由副热带海洋锋区引起的近地面大气温度的增暖会进一步增强近地面大气的斜压性,进而增强大气天气尺度瞬变涡旋的强度。本研究有助于加深对北太平洋热带外海气相互作用的理解。
该研究由国家重点研发计划和广东省基础与应用基础研究基金共同资助。
相关论文信息:
Huang, J., Zhang, Y., Wang, X., & Yang, X.-Q. (2025). Evolution of the daily subtropical oceanic front variability and its impacts on near-surface atmosphere in the wintertime North Pacific. Climate Dynamics, 63, 355.
原文链接:
https://link.springer.com/article/10.1007/s00382-025-07840-3
图1 冬季北太平洋副热带地区(a)纬向海表面温度梯度(单位:K (100 km)−1),(b)纬向海表面温度梯度逐日变化标准差(单位:K (100 km)−1)。
图2 冬季北太平洋副热带海洋锋区(a)增强阶段和(b)减弱阶段机制示意图。