鹽度是海洋環(huán)境的基本要素，對(duì)海洋環(huán)流、全球水循環(huán)和厄爾尼諾-南方濤動(dòng)（ENSO）等物理和氣候過(guò)程具有重要影響。但長(zhǎng)期以來(lái)，由于缺乏對(duì)海洋鹽度的大范圍持續(xù)觀測(cè)，學(xué)界對(duì)海洋鹽度的低頻變化缺乏認(rèn)知，是一個(gè)懸而未決的基本問(wèn)題。在熱帶印太海域，海洋鹽度的低頻變化對(duì)海洋環(huán)流和氣候系統(tǒng)尤為重要，成為國(guó)際上海洋鹽度研究的焦點(diǎn)之一。
熱帶印太海洋鹽度年際-年代際變化示意圖（Hu et al., 2019, 2020）
胡敦欣院士課題組胡石建研究員等人組成的研究團(tuán)隊(duì)，基于國(guó)際Argo計(jì)劃獲取的長(zhǎng)時(shí)間鹽度觀測(cè)數(shù)據(jù)，以降水極其強(qiáng)烈的熱帶印太交匯區(qū)和印尼貫穿流海域?yàn)橹行?，?duì)熱帶印度洋和熱帶太平洋海洋鹽度的年際到年代際變化進(jìn)行了系統(tǒng)研究。一方面，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)熱帶太平洋溫躍層等密度面鹽度的低頻變化存在三極模態(tài)（Triple MOde of thermocline Salinity variability，簡(jiǎn)稱TMOS），通過(guò)鹽度收支分析和理論診斷闡明了TMOS模態(tài)的形成機(jī)制，并揭示了ENSO和太平洋年代際振蕩（PDO）通過(guò)鹽度平流調(diào)整在TMOS中的重要作用。
另一方面，研究團(tuán)隊(duì)揭示了熱帶印度洋上層海洋鹽度的年際到年代際變化特征并深入分析其物理機(jī)制，指出印尼貫穿流傳遞太平洋PDO和ENSO相關(guān)的鹽度變化信號(hào)，并通過(guò)鹽度平流塑造了印度洋鹽度低頻變化的空間模態(tài)。研究團(tuán)隊(duì)成功構(gòu)建了基于PDO指數(shù)的統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)模型，結(jié)果表明該模型可提前10個(gè)月預(yù)測(cè)印度洋溫躍層鹽度的低頻變化。
觀測(cè)到的熱帶印度洋（左，15 S）和太平洋（右，10 N）溫躍層鹽度沿等密度面的西向傳播特征（Hu et al., 2019, 2020）
上述研究表明，太平洋氣候模態(tài)ENSO和PDO通過(guò)大尺度調(diào)整，一方面在熱帶太平洋形成TMOS模態(tài)，另一方面通過(guò)印尼貫穿流鹽度平流效應(yīng)影響著印度洋海洋鹽度的低頻變化。太平洋TMOS的發(fā)現(xiàn)和印度洋鹽度變化機(jī)制的闡釋對(duì)理解熱帶印太水團(tuán)變化及其氣候效應(yīng)有重要科學(xué)意義。
該項(xiàng)研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、中國(guó)科學(xué)院先導(dǎo)科技專項(xiàng)B子課題、中國(guó)科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)和中國(guó)科學(xué)院海洋研究所匯泉青年學(xué)者項(xiàng)目等聯(lián)合資助。
論文鏈接：
Hu, S., J. Sprintall, C. Guan, D. Hu, F. Wang, X. Lu, and S. Li (2020), Observed triple mode of salinity variability in the thermocline of tropical Pacific Ocean, Journal of Geophysical Research: Oceans, 125, e2020JC016210, doi:10.1029/2020JC016210. https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2020JC016210
Hu, S., Y. Zhang, M. Feng, Y. Du, J. Sprintall, F. Wang, D. Hu, Q. Xie, and F. Chai (2019), Interannual to decadal variability of upper ocean salinity in the southern Indian Ocean and the role of the Indonesian Throughflow, Journal of Climate, 32(19), 6403–6421, doi: https://doi.org/10.1175/JCLI-D-19-0056.1
