近日，Journal of Geophysical Research: Oceans發(fā)表了中國科學院海洋研究所胡敦欣院士團隊最新研究成果“Observed Warming and Weakening of the Philippine Sea Deep Circulation Over the Past Decade”。基于海洋所過去十年在菲律賓海的現(xiàn)場觀測，研究團隊發(fā)現(xiàn)了菲律賓海深層水的暖化以及深層環(huán)流的減弱，并揭示了其調控機理。
菲律賓海深層環(huán)流是太平洋深層環(huán)流的重要組成部分，也是聯(lián)系太平洋深層流與南海深層流的重要紐帶，對南海、菲律賓海乃至太平洋的物質循環(huán)與能量輸運都具有舉足輕重的影響。然而，由于深層觀測較為困難，深層數(shù)據(jù)較為稀缺，目前對深層環(huán)流長期變化的認識極為匱乏。在國家自然科學基金委共享航次計劃和中國科學院先導專項等項目支持下，海洋所在菲律賓海進行長達十余年的現(xiàn)場觀測。特別是自2015年至今，在130°E斷面進行了連續(xù)的全水深CTD觀測，為菲律賓海盆深層流年代際變化的研究奠定了堅實的基礎。
基于130°E斷面的水文觀測數(shù)據(jù)以及多種公開數(shù)據(jù)集，發(fā)現(xiàn)菲律賓海深層水在四國/帕里西維拉海盆向北逐漸增溫，而在菲律賓海盆則向南增溫，這是兩者不同的深層冷水源頭導致的。結合底層位溫的水平分布和地轉速度，發(fā)現(xiàn)通過雅浦-馬里亞納深水通道的冷水進入菲律賓海盆后呈現(xiàn)出氣旋式結構的入侵路徑（圖1），并沿入侵路徑逐漸變暖。2015-2023年期間，菲律賓海盆4000m以深水溫存在0.18×10-3 °C yr-1的升溫趨勢（圖2），特別是在Central Basin Fault附近及其北側。這種升溫現(xiàn)象與深層冷水持續(xù)流失導致的位溫面下沉有關。進一步通過GRACE衛(wèi)星所測海底壓強數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，菲律賓海深層環(huán)流在過去二十年間存在反氣旋異常，結合菲律賓海深層環(huán)流整體呈現(xiàn)海盆尺度的氣旋式環(huán)流結構，說明氣旋式的菲律賓海深層環(huán)流在二十年尺度上存在減弱趨勢。深層水的升溫以及深層流的減弱都意味著進入菲律賓海深層的冷水減少，這可能與北太平洋深層水的源頭—南極底層水，的形成速率降低有關。
論文第一作者為海洋所博士后徐勤博，論文的共同通訊作者為張林林研究員、王凡研究員，合作者包括胡敦欣院士等。研究得到了中國科學院戰(zhàn)略先導專項以及中國博士后基金等項目的資助。海上考察得到基金委共享航次計劃資助，依托“科學”號考察船執(zhí)行。
圖 1通過雅浦-馬里亞納深水通道進入菲律賓海盆的冷水入侵路徑圖（不同顏色的圓圈表示根據(jù) WOD18 數(shù)據(jù)得出的海底位溫 (°C)；細黑色箭頭表示基于WOA23 數(shù)據(jù)計算的地轉流；粗黑色箭頭表示先前研究中潛標觀測的深層平均流速矢量）
圖 2（a）2015-2023年期間，130°E斷面位溫變化率分布（°C yr-1）（+表示顯著性水平超過 90% 的區(qū)域）；（b）1994-1996 年與 2021-2023 年平均位溫差異（°C）（2021-2023年平均位溫減去1994-1996 年平均位溫）
論文信息：
Xu,Q.,L. Zhang*,F. Wang*,Z. Tian,and D. Hu,2025: Observed Warming and Weakening of the Philippine Sea Deep Circulation Over the Past Decade. Journal of Geophysical Research: Oceans,130,e2024JC022017,https://doi.org/10.1029/ 2024JC022017.
信息來源：中國科學院海洋研究。
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