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近期，南方海洋科研与工程广东省实验室（广州）（GML）杜岩研究员团队揭示了热带太平洋和大西洋跨海盆水汽输送和海表盐度变化特征及相关机制。相关成果以“Sea Surface Salinity changes and trans-basin water vapor transport between the Atlantic and Pacific under CMIP6 abrupt-4xCO2 scenario”为题，由孙启伟博士作为第一作者发表在国际知名期刊Climate Dynamics上。
全球变暖背景下，全球水循环呈现增强趋势。海洋表面盐度（SSS）作为水循环的指示因子，为评估和理解全球和海盆尺度的水循环变化给予了新的视角。与此同时，海洋盐度变化影响海洋密度、层结以及热力和动力结构特征，进而影响全球海洋环流和海洋生态环境。研究海洋盐度长期变化趋势对于理解全球气候变化以及未来的气候预测具有重要的指导意义。
基于最新的耦合模式比较计划第六阶段（CMIP6）中4倍CO2突变（Abrupt-4XCO2）情景的数值模式结果，本研究发现在全球变暖背景下，热带大西洋向热带太平洋跨海盆水汽输送增加了约0.11 Sv (19%)，加剧了两个海盆间的淡水通量梯度，进而导致热带太平洋SSS减少，热带大西洋SSS增加。在年平均状态下，跨海盆水汽输送的增强主要是由于比湿增加所引起的。然而，在季节尺度上，跨海盆温度梯度的增加导致了夏秋季节沃克环流的增强和西移，增加了跨海盆的水汽输送（8月贡献约为31%，11月的贡献约为47%）。在热力学与动力学过程的共同作用下（图1），热带太平洋降水增加，盐度降低，热带大西洋则与之相反。
图1. （a）二月总的水汽输送变化；（c）二月由比湿引起的水汽输送变化；（e） 二月由风场变化引起的水汽输送变化；（b）、（d）、（f）同（a）、（c）、（e），但为8月结果；（g）东太平洋（120°W-90°W, Eq. – 10°N）经向水汽输送的季节变化
此外，在热带东太平洋，海表盐度和降水变化存在经向差异（图2），东北太平洋海表盐度（淡水通量）呈现增加（减小）趋势，赤道及东南太平洋，海表盐度（淡水通量）呈现降低（增加）趋势（图2），遵循“warmer-get-wetter”机制。研究表明，海表盐度和降水变化的经向差异与海表温度的经向梯度减小相关。全球变暖背景下，类厄尔尼诺型增暖会引发跨赤道的“C”型风场异常，形成风-蒸发-海表温度（WES）正反馈机制，热带辐合带（ITCZ）减弱和南移，从而改变经向的降水和海表盐度变化趋势。以上的研究结果加深了对全球水循环变化趋势的理解，为未来的水循环评估给予科研依据。
图2. （a）热带东北太平洋（110°W-90°W, 8°N-12°N）和（b）热带东南太平洋（110°W-90°W, Eq.-5°S）海表温度（红线，℃）、降水（蓝线，mm/day）、蒸发（绿线，mm/day）以及海表盐度（黑线，PSU）的长时间变化序列图
该研究得到了南方海洋科研与工程广东省实验室（广州）人才团队引进重大专项（GML2019ZD0303、GML2019ZD0302）和中国科研院项目（133244KYSB20190031、183311KYSB20200015、ISEE2021PY02和ISEE2021ZD01）等共同资助。
相关论文信息：Qiwei Sun & Yan Du (2022). Sea Surface Salinity changes and trans-basin water vapor transport between the Atlantic and Pacific under CMIP6 abrupt-4xCO2 scenario, Climate dynamics. http://doi.org/10.1007/s00382-022-06385-z.
