中國科學院南海海洋研究所研究員蔡樹群團隊與研究員王春在團隊合作，突破觀測數(shù)據(jù)瓶頸，首次揭示了全球變暖將顯著加速內(nèi)潮傳播速度，并發(fā)現(xiàn)層結(jié)的強化效應(yīng)與上層環(huán)流的加速趨勢起到了至關(guān)重要的作用。相關(guān)研究成果近日在線發(fā)表于《科學進展》。
內(nèi)潮作為深海到淺海能量傳遞的重要機制，能夠跨越數(shù)千公里并最終在大陸邊緣和沿海區(qū)域釋放能量。內(nèi)潮的破碎和隨之產(chǎn)生的湍流混合推動了水體的垂直輸運，對全球海洋翻轉(zhuǎn)環(huán)流起到了關(guān)鍵作用。然而，以往的研究多集中于區(qū)域尺度，時間跨度較短，未能揭示全球范圍內(nèi)的長期變化規(guī)律。
有研究表明，隨著氣候變暖加劇，上層海洋環(huán)流顯著加速，這一現(xiàn)象可能對海洋內(nèi)波動力過程產(chǎn)生影響。基于這一背景，中國科學院南海海洋研究所團隊提出了一個關(guān)鍵猜想，即全球變暖是否會引發(fā)內(nèi)潮的類似響應(yīng)。
由于內(nèi)潮的觀測數(shù)據(jù)有限，為解決這一科學問題，研究團隊利用第六次國際耦合模式比較計劃（CMIP6）模式數(shù)據(jù)，結(jié)合全球高分辨率內(nèi)潮經(jīng)驗?zāi)Ｐ停℉RET），評估了1901年—2100年間全球第一模態(tài)內(nèi)潮傳播速度的演變趨勢。結(jié)果表明，全球平均內(nèi)潮傳播速度在此期間增加了約10%（約20厘米/秒），并在西北太平洋、北太平洋中部、南太平洋等內(nèi)潮活躍海域呈現(xiàn)出顯著的加速趨勢。
與此同時，在全球變暖背景下，內(nèi)潮加速趨勢由歷史階段（1901年—2014年）的每10年增加0.4厘米/秒，增長至未來情景（2015年—2100年）的每10年增加2.0厘米/秒。通過對比全球內(nèi)潮傳播速度與各海洋要素間的相關(guān)性，研究人員證實了內(nèi)潮加速趨勢主要歸因于全球變暖引發(fā)的上層海洋層結(jié)增強，而上層環(huán)流的加速趨勢對其影響次之。
該研究首次揭示了全球內(nèi)潮傳播速度的長期加速趨勢，厘清了全球變暖對海洋內(nèi)波動力過程的深遠影響，為評估氣候變化、內(nèi)波湍流混合對海洋環(huán)流的影響等提供了新視角。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1126/sciadv.adq4577
（原載于《中國科學報》?2025-02-24?第3版?綜合）
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