2015年秋季,南海海表温度突破了有史以来的观测纪录,这次极端暖海温异常事件导致了东沙环礁接近40%的珊瑚礁死亡,同时导致了华南区域秋冬季破纪录的降水事件。传统的观点认为,受厄尔尼诺的影响,南海海温在秋季开始上升,冬季达到峰值,但这种观点显然不能解释2015年秋季极端暖海温的异常事件。
我实验室深海远洋多尺度动力过程创新团队首席科学家王东晓教授团队,基于观测资料和简单数值试验,揭示了这次极端暖海温事件产生的原因。研究表明,南海上空异常反气旋式环流在2015年8月份就建立起来(通常是在10月),提前建立的异常反气旋通过三维海洋暖平流和海气热通量直接导致了南海快速升温,最终打破了秋季海温的纪录。诊断分析和简单模式结果表明,南海上空异常反气旋环流主要是由印度洋上空的热源强迫和海洋性大陆上空的冷源强迫共同所致。进一步分析表明,2015年印度洋海盆增暖伴随正偶极子事件使得印度洋上空降水充沛,释放凝结潜热产生热源,同时使印太上空降水异常偏少(冷源)的范围压缩到海洋性大陆。结论表明,充分考虑印度洋海温模态可能可以提高厄尔尼诺对极端东亚气候影响的可预测性。
图:(a) 混合层模式模拟海温驱动的表层辐合随经度-时间分布的差异(2015减1997)。(b) 与1997年8月与厄尔尼诺和正印度洋偶极子事件相关的海洋热源/冷源分布,及其用Gill模式强迫出来的异常反气旋的位置。(c) 与 (b) 相同,但是为2015年8月的结果。(d) 1997年南海异常反气旋正常建立及其对南海海表温度影响的示意图。(e) 与(d)相同,但是为异常反气旋提前建立及其导致南海秋季极端暖海温事件的示意图。
该研究在线发表在中科院一区Geophysical Research Letters上(Xiao, F., Wang, D., & Leung, M. Y. T. (2020). Early and extreme warming in the South China Sea during 2015/16: Role of an unusual Indian Ocean dipole event. Geophysical Research Letters, 47, e2020GL089936.)。论文第一作者为广州大学地理科学与遥感学院青年教师肖福安,通讯作者为创新团队首席科学家王东晓教授,创新团队骨干成员梁宇霆副教授参与研究。
上述成果受到国家自然科学基金、创新群体以及南方海洋实验室创新团队建设科研经费等项目支持。
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