盐度异常可以反映上层海洋对气候事件的响应,并潜在性地影响区域海气相互作用和大尺度过程。深海远洋多尺度动力过程创新团队基于2007-2018年的Argo盐度数据进行深入研究发现,在2010年秋-2011年春以及2016年秋-2017年春这两个时期,热带印度洋中部上层存在显著的正盐度异常,并使用来自卫星和再分析数据(包括风、降水、OLR和海流)来分析与这些高盐度事件相关的大气条件、海洋动力过程和盐度收支。研究结果表明,表层浮力通量不是影响正盐度异常的主要因素,而海洋动力过程扮演更重要角色。受拉尼娜事件和强负IOD(印度洋偶极子)的影响,在2010 年和 2016 年年底,印度洋赤道区域出现了强西风带和正纬向流,以及由此引发的正盐度异常。但由于 2010 年的拉尼娜事件比 2016 年强,因此 2010 年的正盐度异常也更强,在随后气候事件衰退时下降幅度更大且持续时间更长,这意味着2011年初盐度异常是逐渐减弱,而2017年初盐度异常是先减弱再增强。此外,盐度收支分析表明,海洋平流是导致这两个时期盐度异常变化的主要因素,纬向平流异常中,纬向速度的异常变化影响最大。淡水通量对这两个正盐度异常事件具有较弱的消极影响。总体而言,水平平流和淡水通量的相互影响导致高盐度异常。
图1 影响(a)10年秋—11年春(b)16年秋—17年春极端高盐事件关键过程的机制图
研究结果突出了海洋动力学在热带印度洋盐度变化中的重要作用,为其年际变率提供了新的视角,这也对热带印度洋中东部上层海洋的分层、以及该地区海气相互作用和气候变化的潜在影响具有重要意义。上述研究成果发表在国际著名期刊Climate Dynamics上,我实验室为论文第一单位,硕士研究生刘瑾为论文第一作者,创新团队首席科学家王东晓教授为论文通讯作者,中国科学院南海海洋研究所的俎婷婷研究员、黄科副研究员以及创新团队成员张昱威为论文合作作者。
上述研究得到南方海洋实验室创新团队建设科研经费、国家自然科学基金等项目资助。
相关论文信息:
Liu, J., Wang, D.*, Zu, T., Huang, K. and Zhang, O. Y. W. Either IOD leading or ENSO leading triggers extreme thermohaline events in the central tropical Indian Ocean. Climate Dynamics (2022).
https://doi.org/10.1007/s00382-022-06413-y