本站訊 中國(guó)海洋大學(xué)海洋與大氣學(xué)院和深海圈層與地球系統(tǒng)前沿科學(xué)中心鄭小童教授和王海副教授領(lǐng)銜的研究團(tuán)隊(duì)聯(lián)合國(guó)內(nèi)外學(xué)者在人為氣溶膠氣候效應(yīng)研究領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，首次從人為氣溶膠排放變化引起的大氣遙相關(guān)視角，揭示了近年來(lái)東北太平洋海溫異?？焖僭雠某梢?。研究成果以“Atmosphere teleconnections from abatement of China aerosol emissions exacerbate Northeast Pacific warm blob events”（中國(guó)氣溶膠減排導(dǎo)致的大氣遙相關(guān)過(guò)程加劇東北太平洋暖斑事件）為題，發(fā)表于國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America。同時(shí)國(guó)際著名學(xué)術(shù)期刊雜志Science對(duì)該研究成果進(jìn)行了報(bào)道。
自2010年以來(lái)，東北太平洋發(fā)生了多次破紀(jì)錄的極端暖海表面溫度（SST）事件（也稱暖斑或海洋熱浪）。這些事件對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)以及周邊區(qū)域的天氣和氣候異常具有重要影響。研究表明，東北太平洋SST在過(guò)去100余年間主要呈現(xiàn)出年際變化的特征，并未對(duì)溫室氣體強(qiáng)迫導(dǎo)致的全球變暖有顯著響應(yīng)。但是自2010年以后，東北太平洋SST增暖呈現(xiàn)出顯著加速的趨勢(shì)，并帶來(lái)了多次極端暖異常事件（圖1）。已有的研究多將這一現(xiàn)象歸因于氣候系統(tǒng)的自然變率或全球氣候變暖，但這些并不能解釋最近東北太平洋SST增暖突然加速的現(xiàn)象。
結(jié)合觀測(cè)數(shù)據(jù)以及CMIP6和CMIP5氣候模式數(shù)據(jù)，并利用CESM2全耦合模式開展人為氣溶膠排放變化敏感性試驗(yàn)，該研究揭示了人為氣溶膠排放長(zhǎng)期變化對(duì)海洋增暖的重要調(diào)控效應(yīng)。研究表明，我國(guó)人為氣溶膠的快速減排逆轉(zhuǎn)了過(guò)去多年氣溶膠排放增加的趨勢(shì)，對(duì)東北太平洋SST長(zhǎng)期變暖的效應(yīng)由抑制轉(zhuǎn)為強(qiáng)化，通過(guò)協(xié)同溫室氣體強(qiáng)迫的暖效應(yīng)共同引起了東北太平洋SST增暖加速。疊加氣候系統(tǒng)內(nèi)部變率的影響，導(dǎo)致了2010年以來(lái)東北太平洋海洋熱浪事件的頻發(fā)。通過(guò)比較有、無(wú)中國(guó)人為氣溶膠減排模式結(jié)果，發(fā)現(xiàn)我國(guó)人為氣溶膠減排會(huì)導(dǎo)致局地大氣對(duì)流層異常升溫，并激發(fā)出一個(gè)自東亞到東北太平洋上空的大氣遙相關(guān)波列，使得阿留申低壓加強(qiáng)并南移，異常的大氣環(huán)流變化通過(guò)減弱表面風(fēng)導(dǎo)致東北太平洋SST顯著增暖（圖2），為暖斑事件的發(fā)生提供了有利的先決條件。
研究進(jìn)一步使用不同單一強(qiáng)迫模擬試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，溫室氣體強(qiáng)迫會(huì)導(dǎo)致東北太平洋海溫持續(xù)增暖，而人為氣溶膠排放變化則在2010年前后分別減緩和加劇了增暖的幅度。這說(shuō)明與溫室氣體強(qiáng)迫的長(zhǎng)期增暖效應(yīng)不同，人為氣溶膠強(qiáng)迫對(duì)海洋增暖速率的影響主要反映在年代際的調(diào)整上。因此要減緩海洋長(zhǎng)期增暖及其帶來(lái)的災(zāi)害，溫室氣體的減排是“治本”之法，而人為氣溶膠排放的變化則是精準(zhǔn)預(yù)估和應(yīng)對(duì)要考慮的重要因素之一。本研究揭示了人為氣溶膠排放變化的大尺度氣候效應(yīng)，為理解人類活動(dòng)影響海洋提供了新的視角，同時(shí)也為未來(lái)氣候變化預(yù)估提供了重要理論依據(jù)。該研究成果的發(fā)表，體現(xiàn)了學(xué)校在海洋—大氣相互作用與氣候變化研究領(lǐng)域的國(guó)際前沿地位。
部分研究團(tuán)隊(duì)成員合影（左起：韓子文、王傳陽(yáng)、鄭小童、王海、耿煜凡）
該成果由海洋與大氣學(xué)院王海副教授為第一作者，鄭小童教授為通訊作者，以及博士研究生韓子文、耿煜凡、吳玥和青年教師劉福凱、王傳陽(yáng)所組成研究團(tuán)隊(duì)，聯(lián)合國(guó)內(nèi)外學(xué)者共同完成。該研究得到科技部重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃和國(guó)家自然科學(xué)基金的資助。
圖1. 上圖：2010-2020年SST趨勢(shì)（單位：°C/decade）。（下圖）東北太平洋（160°W-120°W，40°N-60°N）SST相對(duì)于全球平均溫度異常的時(shí)間序列（單位：°C）。氣候態(tài)為1950-2000年。
圖2. 中國(guó)人為氣溶膠減排通過(guò)大氣遙相關(guān)過(guò)程加劇東北太平洋SST增暖的機(jī)制示意圖。
通訊員：李子光
文章鏈接：https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2313797121
新聞報(bào)道：https://doi.org/10.1126/science.zhq4p4p
編輯：趙奚赟
責(zé)任編輯：趙奚赟
