日前，中國(guó)科學(xué)院海洋環(huán)流與波動(dòng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室袁東亮課題組在國(guó)際上首次提出熱帶印度洋偶極子（IOD）通過(guò)印尼貫穿流影響熱帶太平洋ENSO的“海洋通道”機(jī)制（圖1）。
圖1..印-太海平面異常傳播路徑的示意圖。
研究人員在國(guó)際氣候?qū)W研究的權(quán)威學(xué)術(shù)期刊J. Climate上連續(xù)發(fā)表2篇文章，在資料診斷和數(shù)值模擬的基礎(chǔ)上，提出印度洋偶極子期間印度洋赤道開爾文波可以穿過(guò)印度尼西亞海域進(jìn)入赤道西太平洋，在暖池次表層產(chǎn)生溫度異常，該溫度異常向東太平洋傳播，再通過(guò)太平洋海氣耦合過(guò)程加以放大，影響第二年的ENSO以及其它熱帶氣候演變過(guò)程。研究表明，印度洋偶極子通過(guò)“海洋通道”機(jī)制強(qiáng)迫的太平洋ENSO事件可以提前一年以上預(yù)報(bào)，表明海洋動(dòng)力過(guò)程為ENSO預(yù)報(bào)跨越春季障礙提供了關(guān)鍵的信息通道。
該“海洋通道”機(jī)制的提出屬國(guó)際首次。過(guò)去的研究主要關(guān)注大氣橋過(guò)程，強(qiáng)調(diào)ENSO可以通過(guò)熱帶大氣環(huán)流——沃克環(huán)流的異常影響印度洋熱帶海氣耦合過(guò)程，從而在印度洋誘發(fā)偶極子事件，而后者可以誘發(fā)印太沃克環(huán)流的異常，從而反作用于ENSO，而連接熱帶印度洋和太平洋的“海洋通道”機(jī)制，即印尼貫穿流的變化長(zhǎng)期被忽視。最新研究則表明，大氣橋不可能有滯后一年的記憶，而海洋溫躍層的溫度異常則可以持續(xù)到第二年秋天。
研究人員進(jìn)一步對(duì)CMIP5 中23 個(gè)氣候耦合模式對(duì)IOD和ENSO之間滯后關(guān)系的模擬能力進(jìn)行了評(píng)估，為改進(jìn)模式缺陷、提高氣候耦合模式模擬及預(yù)報(bào)熱帶印太氣候年際變化提供依據(jù)，這一成果近期發(fā)表在Advance Atmosphere Science上。他們還研究了印尼貫穿流源區(qū)雙西邊界流對(duì)撞的非線性動(dòng)力機(jī)制，發(fā)現(xiàn)這里的環(huán)流存在遲滯變異現(xiàn)象和周期甩渦態(tài)，后者與最近的西太平洋觀測(cè)事實(shí)吻合，論文發(fā)表在本專業(yè)國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《物理海洋學(xué)雜志》（J. Physical. Oceanography.）上。
印太海盆氣候系統(tǒng)相互作用的“海洋通道”理論通過(guò)一系列文章的發(fā)表得到了國(guó)際同行的廣泛認(rèn)可，在歐洲地球物理學(xué)會(huì)2013年維也納年會(huì)上，袁東亮等成功組織了“印度洋-太平洋氣候變率及預(yù)測(cè)”（Variability and predictability of climate in the Indo-Pacific Ocean） 的分會(huì)討論，來(lái)自中國(guó)、美國(guó)和英國(guó)的6位專家學(xué)者在分會(huì)場(chǎng)做專題報(bào)告，12位學(xué)者以海報(bào)形式展示了印度洋-太平洋氣候變化研究領(lǐng)域的相關(guān)成果，200余位專家學(xué)者參與了研討。
此項(xiàng)研究得到全球變化研究國(guó)家重大科學(xué)研究計(jì)劃項(xiàng)目“全球變暖下的海洋響應(yīng)及其對(duì)東亞氣候和近海儲(chǔ)碳的影響”的支持。同時(shí)，作為中國(guó)科學(xué)院先導(dǎo)海洋專項(xiàng)的重要內(nèi)容之一，研究人員將繼續(xù)開展深入研究，針對(duì)印尼貫穿流的源頭區(qū)進(jìn)行資料診斷分析和氣候動(dòng)力學(xué)數(shù)值模擬，從而揭示印尼貫穿流的年際變異與西太平洋暖池?zé)崃砍浞胖g的內(nèi)在聯(lián)系。
相關(guān)研究論文：
Yuan, D.L., H. Zhou, and X. Zhao (2013), Tropical Pacific ENSO forced by the Indian Ocean Dipole through the Indonesian Throughflow, J. Climate, doi: http://dx.doi.org/10.1175/JCLI-D-12-00117.1 .
Yuan, D.L., J. Wang, T. Xu, P. Xu, H. Zhou, and X. Zhao (2011), Forcing of the Indian Ocean Dipole on the Interannual Variations of the Tropical Pacific Ocean: Roles of the Indonesian Throughflow,J. Climate, 15, 3597-3608.
Xu, T. F., D. L. Yuan, Y. Q. Yu, and X. Zhao (2013), An Assessment of the Indo-Pacific Oceanic Channel Dynamics in the FGOALS-g2 Coupled Climate System Model, Adv. Atmos. Sci., doi: 10.1007/s00376-013-2131-2.
Wang, Z., and D. Yuan, 2012: Nonlinear Dynamics of Two Western Boundary Currents Colliding at a Gap. J. Phys. Oceanogr., 42(11), 2030-2040.
背景資料：
印尼貫穿流指的是從赤道太平洋穿過(guò)印尼海向熱帶東南印度洋流動(dòng)的海洋輸運(yùn)，它的主體起源于西太平洋棉蘭老流和新幾內(nèi)亞沿岸流及潛流的交匯區(qū)，通過(guò)望加錫海峽到達(dá)印尼海，再通過(guò)龍目海峽，翁拜海峽和帝汶海峽等通道進(jìn)入印度洋。作為世界大洋海盆之間聯(lián)系的唯一一個(gè)熱帶聯(lián)系通道，印尼貫穿流是全球熱鹽環(huán)流的一個(gè)重要回流分支，對(duì)印-太海盆環(huán)流以及全球氣候都有重要影響。早期的印尼貫穿流測(cè)量研究主要基于船漂資料和少量的水文觀測(cè)，近代系統(tǒng)地觀測(cè)主要集中在印度洋一邊，即通過(guò)西澳大利亞和爪哇島之間的一個(gè)斷面（俗稱IX1斷面）的水文測(cè)量，由地轉(zhuǎn)流計(jì)算獲得其流量。該斷面的測(cè)量目前仍然在繼續(xù)，提供了一個(gè)關(guān)于印尼貫穿流流量的長(zhǎng)時(shí)間序列測(cè)量。國(guó)際INSTANT計(jì)劃于2004-2006年在印度尼西亞多個(gè)海峽開展了測(cè)流實(shí)驗(yàn)，提供了印尼貫穿流的直接測(cè)量證據(jù)。研究表明，印尼貫穿流的流量從小于零（從印度洋到太平洋）到接近25Sv（1Sv=106 m3s-1），平均在10Sv左右。印尼貫穿流所攜帶的熱量是巨大的，大約在0.5PW（1PW=1015 W）和1.4PW之間,約等于整個(gè)北印度洋或者是西太平洋暖池的海面凈熱通量。如此巨大的熱量輸運(yùn)暗示印尼貫穿流的變化必然會(huì)引起西太平洋暖池的顯著熱量充放過(guò)程，從而對(duì)熱帶氣候異常產(chǎn)生影響。
