近日,中國科學院南海海洋研究所熱帶海洋環境實驗室(LTO)、全球海洋和氣候研究中心(GOCRC)以及中國—斯里蘭卡熱帶海洋環境“一帶一路”聯合實驗室(CSTO)的王春在研究員團隊,在珊瑚礁區海洋熱浪地理差異性研究方面取得新進展。相關研究成果以“Geographical differences in marine heatwaves across global coral reef zones”為題,發表于國際期刊Advances in Climate Change Research。論文第一作者為副研究員姚玉龍,通訊作者為研究員王春在。
海洋熱浪是導致珊瑚礁白化的重要熱量壓力來源。在全球變暖的背景下,珊瑚白化事件愈發頻繁,科學家們已圍繞兩者之間的聯系開展了大量研究,并在不同海域證實了海洋熱浪的熱脅迫作用。然而,由于全球海洋增暖具有明顯的空間不均勻性,不同海域的局地海洋環境條件也存在差異,使得全球暖水珊瑚礁區域的海洋熱浪呈現出顯著的地域差異特征。這種差異具體是怎樣的?在未來氣溫升高1.5°C的情景下,熱浪特征又將如何變化?目前這些問題尚不清晰。
針對上述問題,研究團隊利用高分辨率海表溫度數據、海洋再分析資料以及第六次國際耦合模式比較計劃(CMIP6)數據,對全球10個關鍵海域的海洋熱浪平均狀態、長期變化趨勢以及強度等級變化進行了系統評估。同時,對比了20世紀(1900–1999年)與21世紀(2000–2099年)珊瑚礁區海表溫度變率的差異,并預估了在1.5°C升溫情景下海洋熱浪的可能變化。
結果表明,1982–2021年間,盡管在多數關鍵海域中,海洋熱浪的最大強度和平均強度呈下降趨勢,但每年熱浪發生的總天數以及累積強度卻有所上升。這一時期,第一和第二等級的海洋熱浪逐漸成為主導,其發生頻率分別達每十年7.91 ± 1.11次和1.81 ± 0.94次(p < 0.01)。其中,紅海北部、波斯灣、南海、夏威夷群島南部、加利福尼亞灣以及加拉帕戈斯島面臨的海洋熱浪尤為嚴重(圖1)。對熱浪總天數進行EOF分解后,第一模態清晰地反映出ENSO信號;進一步的合成分析也證實,春季和夏季發生的海洋熱浪對珊瑚白化起到了關鍵作用。在SSP245(中等排放)和SSP585(高排放)兩種未來情景下,海表溫度變率增大(0.0–0.4°C)、上層海洋熱含量預估每十年增加1-6×108 J/m2,同時混合層深度每十年變淺-0.2至-1.6 m。這些因素共同作用,將導致海洋熱浪持續時間更長、強度更大,從而進一步加劇珊瑚礁的生存壓力。
本研究得到國家自然科學基金面上項目及重大項目的共同資助。
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圖1?1982–2021年暖季期間全球10個關鍵珊瑚礁區多年平均海洋熱浪累積強度的空間分布。
相關論文信息:
Yao, Y., & Wang, C. (2026). Geographical differences in marine heatwaves across global coral reef zones. Advances in Climate Change Research, https://doi.org/10.1016/j.accre.2026.04.015.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1674927826001127
信息來源:中國科學院南海所。
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