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科研进展

ky棋牌官网实验室研究团队发现热带太平洋海表二氧化碳上升长期停滞现象

发布时间：2021-11-10 来源：科研规划部

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近期，ky棋牌官网实验室杜岩研究团队利用海表二氧化碳分压(pCO₂)多源数据集, 揭示赤道东太平洋海表pCO₂自2010年以来的长期增长停滞现象及其控制机理。相关研究成果发表于地学权威期刊Geophysical Research Letters《地球物理研究快报》上。合作的学者包括来自集美大学的祁第教授和吴瀛旭副教授，以及南海海洋研究所海洋CO₂研究团队的冯洋研究员和张玉红副研究员。

海表pCO₂是衡量海-气CO₂通量的重要因素之一。赤道东太平洋是海洋向大气释放CO₂最多的海区，该区海表pCO₂变化受包括厄尔尼诺与南方涛动（ENSO）, 太平洋年代际涛动(PDO)在内的多种长期气候信号影响，具有显著的年际变化信号（图1）。近年来,气候学研究指出自90年代开始到2013年赤道太平洋地区因为Walker环流加速导致全球变暖出现了减缓(被称为Global Warming Hiatus时期)。而热带太平洋海区海表pCO₂在上述多时间尺度下的波动及变化趋势尚不清晰。

图1 不同海区海表pCO₂（单位：µatm）的时间序列及其标准差。颜色代表分区。（来源：Landschützer et al., 2019）

本研究基于多源数据集（神经网络、多元线性回归、混合层深度反演等再分析产品、SOCAT观测数据集），顺利获得多种数据分析手段，对热带太平洋海表pCO₂波动规律及长期变化趋势进行解析。结果表明，Niño 3.4区和西太暖池区年际到年代际变化信号显著，和太平洋年代际震荡信号 (Interdecadal Pacific Oscillation, 简称IPO) 强烈相关。特别是2010-2019年间，其增长速度明显低于 2010以前，出现非常明显的增长停滞（hiatus）（图2）。正交经验分析表明，该停滞为IPO和ENSO两种不同尺度气候信号共同作用的结果。具体来说，2009/10年厄尔尼诺事件下，赤道中、东太平洋东南信风减弱，导致赤道上升流减弱，降低从次表层溶解无机碳（Dissolved Inorganic Carbon, DIC）的向上抬升。而期间正IPO事件阻碍了温跃层的恢复，维持了pCO₂处于较低水平，至2015/16年，强厄尔尼诺事件再次发生，进一步阻碍海表pCO₂恢复原位。海表pCO₂增长停滞导致该时间段内海气CO₂通量的显著下降。该研究意味着，在全球变暖和多尺度气候信号下，赤道太平洋海区CO₂通量对全球CO₂通量的估算有重要影响。

图2 (a) Niño 3.4区和 (b) 西太暖池区海表pCO₂（单位：µatm）随时间的变化。黑点所表示的区域平均值高于叉号所表示的全球平均值。

文章信息：Qiu, S., Feng, Y., Zhang, Y., Qi, D., Wu, Y., & Du, Y. (2021). A surface pCO2 increasing hiatus in the equatorial Pacific Ocean since 2010. Geophysical Research Letters, 48, e2021GL093612. http://doi.org/10.1029/2021GL093612

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