近日，中科院海洋所胡敦欣院士團(tuán)隊(duì)在西南太平洋海平面年代際和長(zhǎng)期變異規(guī)律研究方面取得新進(jìn)展，相關(guān)成果“Decadal and Long-term Variability of Sea Level in the Southwestern Pacific during 1948-2018”發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊Geophysical Research Letters上。
20世紀(jì)以來，全球平均海平面以每年約0.15cm的速率快速上升，預(yù)計(jì)這一現(xiàn)象在未來幾十年將持續(xù)進(jìn)行。該上升信號(hào)并非全球一致，而是存在明顯的空間結(jié)構(gòu)。在衛(wèi)星測(cè)高期間（1993年至今），西太平洋海平面的上升速率最高（圖a），幾乎是同期全球平均水平的三倍。去除全球平均海平面上升的影響后，太平洋海平面上升的信號(hào)主要集中在熱帶西太平洋和西南太平洋兩個(gè)海區(qū)（圖b）。
對(duì)于熱帶西太平洋，已有研究表明海平面上升趨勢(shì)受太平洋年代際振蕩（IPO）的調(diào)制，上世紀(jì)90年代以后IPO的相位轉(zhuǎn)換伴隨的赤道信風(fēng)加強(qiáng)導(dǎo)致了海平面的加速上升。相比之下，西南太平洋海平面的低頻變異及其與氣候模態(tài)的關(guān)系尚未明確，特別是由于缺乏長(zhǎng)期觀測(cè)資料，難以區(qū)分IPO和南半球環(huán)狀模（SAM）兩種典型的氣候模態(tài)對(duì)西南太平洋海平面低頻變異的相對(duì)貢獻(xiàn)。
胡敦欣院士團(tuán)隊(duì)基于長(zhǎng)達(dá)70年的驗(yàn)潮站觀測(cè)數(shù)據(jù)和IAP格點(diǎn)化數(shù)據(jù)對(duì)該問題進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)即使去除全球平均海平面上升的影響，西南太平洋海平面仍存在年代際和長(zhǎng)期上升趨勢(shì)兩種時(shí)間尺度的低頻信號(hào)，進(jìn)而通過約化重力模式揭示了其變異機(jī)制，并量化評(píng)估了IPO和SAM的相對(duì)貢獻(xiàn)（圖c-d）。結(jié)果表明，與氣候模態(tài)相關(guān)的風(fēng)應(yīng)力旋度異常通過局地Ekman抽吸和Rossby波西傳過程共同調(diào)控西南太平洋海平面的低頻變異：在長(zhǎng)期時(shí)間尺度上，SAM幾乎可以解釋全部的海平面上升趨勢(shì)，且主要由局地Ekman抽吸控制；在年代際時(shí)間尺度上，IPO可以解釋58%的海平面變化，由局地Ekman抽吸和西傳Rossby波共同調(diào)控。該成果對(duì)深入認(rèn)識(shí)和應(yīng)對(duì)西太平洋海平面快速上升具有重要意義。
(a)和(b)分別是1993-2018年全球和太平洋海區(qū)的海平面上升趨勢(shì)（cm/year），(b)中已去除同期全球平均海平面（GMSL）趨勢(shì)。(c)是1948-2018年熱帶西太平洋（以Apra Harbor站為代表）、西南太平洋（以Wellington站為代表）、以及GMSL的低頻變異特征。(d)是在圖(c)基礎(chǔ)上去掉GMSL后的余量，以及約化重力模式對(duì)Wellington站海平面低頻變異信號(hào)的模擬。
該研究由碩士研究生孫婧璇、張林林研究員和胡敦欣院士共同完成。研究得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、中科院戰(zhàn)略先導(dǎo)科技專項(xiàng)（B類）、國家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的聯(lián)合資助。
文章信息：
Sun, J., Zhang, L.*, & Hu, D. (2022). Decadal and long-term variability of sea level in the Southwestern Pacific during 1948–2018. Geophysical Research Letters, 49, e2022GL098747. https://doi.org/10.1029/2022GL098747
