撰稿:陆宣承
审定:蔡树群
近日,中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境实验室(LTO)舒业强研究员团队与中山大学王东晓教授团队合作,揭示了太平洋年代际振荡(PDO)通过调控深海压力场,在双海岭地形约束下驱动流速异常,并通过“Heaving” —即海洋等密面的绝热起伏机制调控东菲律宾海2000米以深水温的年代际变化。该研究凸显了气候信号在调制局部深海变率中的重要作用,相关研究成果发表在国际期刊Geophysical Research Letters上。论文共同第一作者为LTO舒业强研究员和中山大学陆宣承博士,通讯作者为中山大学王东晓教授。共同作者还包括海南热带海洋学院夏瑞雪博士,、加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋研究所彭启华博士等。
以往关于深海如何响应气候变化的研究,主要聚焦于高纬度海区。而在层结稳定、上下水体交换较弱的副热带海区,气候模态如何快速直接影响两千米以下的深海,尚不清楚。本研究通过分析观测数据与再分析资料,发现东菲律宾海2000-4500米深处的位温与PDO存在着显著的同位相年代际震荡(图1)。PDO相关的气候变率空间尺度远大于在东菲律宾海观测到的深海温度异常范围,这表明大尺度的PDO信号通过局地动力过程来调制菲律宾深海温度的年代际变率。
研究进一步指出,“Heaving”—即海洋等密面的绝热起伏—是导致东菲律宾海深海水温异常的主导过程。其驱动根源在于PDO调制了东菲律宾海深海环流的年代际异常。研究团队发现,PDO会引起深海压力梯度与环流变化,这些变化在九州-帕劳海岭和西马里亚纳海岭这两条南北走向海岭的约束下,产生“放大与聚焦”效应,导致深层水体发生与PDO同位相的辐合与辐散,进而引起等密度面上下起伏,最终表现为与PDO同步的深海温度年代际变化。
该研究得到了国家自然科学基金、中国科学院南海海洋研究所基础前沿与创新发展战略研究项目、南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海)等多个项目的共同资助。
相关论文信息:Shu, Y., Lu, X., Xia, R., Peng, Q., & Wang, D. (2025). Heaving induced by PDO driving abyssal water decadal variability in the Eastern Philippine Sea. Geophysical Research Letters, 52, e2025GL116364.
文章链接:https://doi.org/10.1029/2025GL116364

图1.太平洋年代际振荡(PDO)与菲律宾深海位温异常(PTA)的相关性. (a) 1970-2017年PDO与2000-4500m平均PTA的相关分布。点状区域为ORAS4数据计算通过95%置信度检验的显著相关区;黑色实线为4000m等深线;灰色区域为水深浅于2500 m海域;黑色为陆地。(b) 1980-2012年沿137°E断面WOD18观测PTA与PDO的相关性。(c) 137°E断面2000-4500 m层平均PTA的时间序列。(红:WOD18;蓝:ORAS4;绿:EN4;紫:OFES;黑:PDO指数;阴影区为标准差)。




粤公网安备44011502001245号