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西太平洋暖池海洋热浪在2020~2022三年拉尼娜事件爆发背景下的演变特征、爆发机制及其影响研究: 2024年; 在全球变暖的影响下,持续增长的海洋热浪事件(marine heat waves,MHW)对气候系统和社会经济产生了严重影响,其中西太平洋暖池区域是MHW特征显著变化的典型区域。本文基于已建立的MHW高分辨率数据、美国国家环境预报中心(NCEP)提供的大气海洋再分析资料、美国宇航局(NASA)Aqua卫星和生物地球化学Argo浮标提供的叶绿素-a浓度资料,利用统计分析和奇异值分解(SVD)等方法,探讨了2020~2022年西太平洋暖池MHW的演变特征、爆发机制及其生态影响。结果表明,西太平洋暖池MHW的爆发频率和强度等在近30年显著增加,其特征属性的变化与连续La Ni?a事件的爆发密切相关。尤其在2020~2022年连续三年La Ni?a事件背景下,西太平洋暖池区MHW爆发频次达到全球最高,且其覆盖面积、爆发频次、总天数、累积强度均是1982年以来最显著的。通过对西太平洋暖池区域混合层热收支的分析,2020~2022年期间MHW爆发主要是净海表热通量中的向下短波辐射项和海洋动力过程中的纬向平流项共同主导。此外,研究也揭示了在西太平洋暖池区域,MHW与海洋生态指标叶绿素-a浓度时空尺度上呈现负相关协同变化的特征,尤其是2020~2022年的MHW事件使该区域海洋上层浮游生物量整体呈显著下降趋势。; 郑飞张小娟曹庭伟; 关键词：西太平洋暖池

西太平洋暖池区沉积物源示踪研究进展: 2023年; 从沉积物中提取示踪指标是研究西太平洋暖池区古环境和古气候演化的有效途径之一,而准确识别沉积物的源区是其中的关键。目前已通过不同的物源示踪指标,如黏土矿物、石英单矿物、常量元素、稀土元素以及碎屑组分的放射性成因Sr-Nd同位素等,对西太平洋暖池北部和西部第四纪以来的沉积物来源进行了研究,结果表明暖池区沉积物主要来源于亚洲大陆和火山岛弧,部分来源于澳大利亚和/或新几内亚。本文系统归纳和总结了上述示踪指标在西太平洋暖池区的物源研究进展和成果,以及研究中存在的问题,并对西太平洋暖池沉积物源研究提出了几点建议。; 颜钰蒋富清曾志刚; 关键词：源区沉积物物源示踪西太平洋暖池

中西太平洋暖池时空变动及其对鲣分布的影响被引量：1: 2023年; 中西太平洋热带海域是世界上最大的鲣(Katsuwonus pelamis)渔场。为合理开发和利用中西太平洋围网鲣自由鱼群的渔业资源,根据1995—2019年中西太平洋渔业委员会的围网鲣数据计算资源丰度指数,得出渔场重心,并结合海表温度(Sea surface temperature,SST)、海洋尼诺指数(Oceanic Niño Index,ONI)进行皮尔森相关性分析。结果显示,单位捕捞努力量渔获量(Catch per unit effort,CPUE)可用于表征自由鱼群渔场重心的资源丰度,且与暖池重心经度以及右边缘经度有显著相关性;渔场重心与暖池指标(暖池重心经度与右边缘经度)的相对位置以及变动趋势在不同气候模式下存在差异,而在同一气候模式中相同。结果表明,渔场重心可通过暖池重心的变化进行预测,而通过构建暖池场与自由鱼群资源丰度的时空分布关系发现,暖池右边缘能够与自由鱼群的空间分布产生联系,为商业性捕捞围网鲣自由鱼群提供渔场边界的指示,为其资源开发与养护提供科学依据。; 林泓羽汪金涛陈新军陈新军许子安雷林吕泽华; 关键词：暖池中西太平洋

70万年以来西太平洋暖池区硅质生产力记录及其气候效应: 2023年; 西太平洋暖池(WPWP)的硅质生产力水平在调节第四纪全球大气CO_(2)分压的变化上发挥着重要作用,但其控制因素尚存争议。本研究对位于WPWP核心区的MD06-3047岩芯进行了生源蛋白石分析,探讨了700 ka以来WPWP的硅质生产力的控制因素及气候效应。研究发现,700 ka以来WPWP硅质生产力变化呈现显著的冰期-间冰期旋回,基本在冰期较高,间冰期较低。其主要控制因素可能是东吕宋陆架沉积物风化输入、亚洲风尘输入和温跃层深度(DOT)变化。南大洋中层水的“硅溢漏”可能无法对此海区产生显著影响。冰期时的低海平面,导致热带火山弧附近裸露的陆架沉积物的物理剥蚀和硅酸盐风化,淡水输入为WPWP提供了更多的硅酸;冰期时增强的风尘供应为WPWP提供了更多的Fe;冰期时较浅的DOT使表层海水的营养物质垂向空间变小,滞留时间增多。这些因素使冰期的WPWP生产力增高,有可能降低了大气CO_(2)分压。; 唐正熊志方贾奇秦秉斌李铁刚; 关键词：海平面温跃层深度

夏季西太平洋暖池海温的年际变化特征及其影响分析: 2022年; 本文利用NCEP/NCAR再分析逐月平均资料、1951~2010年的海表温度资料和我国160站夏季降水等资料,探讨研究了西太平洋暖池海温在1951~2010年夏季的年际变化及其对大气环流和我国夏季降水的影响,进而得出西太平洋暖池影响我国夏季降水的可能原因。研究结果表明,夏季西太平洋暖池海温在1951~2010年50年间发生了明显的年际变化并且具有以下特征,其与东亚地区的海平面气压场以及500 hPa的位势高度场都有着很好的正相关关系,在海温偏高年亚洲低压和东亚夏季风都有明显的减弱,而西太平洋副热带高压加强使得我国长江以南地区的夏季降水明显偏多;在海温偏低年亚洲低压和东亚夏季风会加强,西太平洋副热带高压减弱,使得我国长江以南地区的夏季降水明显偏少。; 陈艳丽姜慧; 关键词：西太平洋暖池海温年际变化

西太平洋暖池冰期旋回中的类ENSO式演化及其驱动机制被引量：1: 2022年; 作为全球接受太阳辐射最多、表层海水温度最高的区域,西太平洋暖池区通过厄尔尼诺-南方涛动(El Nino-Southern Oscillation,ENSO)和季风等过程影响着全球气候的变化。越来越多的沉积记录证明,在地质历史时期西太平洋暖池也存在类似于现代ENSO过程的“类ENSO式”变化。而目前类ENSO式变化与冰期—间冰期旋回之间的响应关系和驱动机制及其与东亚季风的关联仍存在争议。本文利用位于暖池核心区的B10岩心浮游有孔虫氧同位素、Mg/Ca(质量分数比)和黏土矿物参数重建了暖池区氧同位素8期以来的古气候记录,并结合已有的热带海表温度记录、中国石笋氧同位素和南大洋地区海表温度记录,研究了西太平洋暖池冰期旋回中类ENSO状态的演化规律及其与东亚季风的关系,并探讨了暖池区类ENSO演化的驱动机制。结果发现:冰期时,西太平洋暖池区温跃层变浅,赤道东、西太平洋温差减小,同时,东亚夏季风减弱,暖池区降水量相对减少,与现代El Nino时期气候态类似;间冰期时,西太平洋暖池区温跃层加深,赤道东、西太平洋温差增大,东亚冬夏季风增强,暖池区降水量相对增加,与现代La Nina时期气候态类似。频谱分析结果表明,西太平洋暖池区海表温度的变化具有偏心率周期(96 ka)。冰消期时,低纬度太阳辐射量的增加,增大了纬向上的SST梯度,并使得次表层海水储存了更多的热量,积累的热量会通过调节次表层环流向暖池区的热传输,最终调控赤道太平洋地区Walker环流强度和ENSO活动的长期变化。而冰期时,南大洋地区降温所引起的东南信风和大洋环流异常可能对类ENSO式起到调控的作用。; 张洋徐继尚李广雪刘勇; 关键词：西太平洋暖池厄尔尼诺-南方涛动东亚季风温跃层

西太平洋暖池6月对流增强的成因及其预测意义被引量：1: 2021年; 基于1979~2018年观测向外长波辐射资料和其他多种再分析资料,研究了西太平洋暖池6月对流增强的原因。合成分析结果表明,由于La Niña影响造成春季暖池海温偏高,为6月暖池对流增强提供了热力基础,而大气内部扰动特别是热带西风增强能从动力上影响到6月对流的发展。此外,6月对流增强通过局地海气相互作用持续影响到7~8月的对流变化,导致暖池对流形成显著的季节内振荡,因此6月对流增强对其后月份对流异常变化有重要的预测意义。1984年6月的个例分析表明,热带西风增强能导致暖池对流发展,二者存在明确的超前滞后关系。与此相反,虽然1989年是一个强La Niña年,春季暖池海温也偏高,但由于6月热带西风偏弱,暖池对流难以发展,夏季对流的季节内振荡也不显著。因此,6月暖池对流增强受到前期海温偏高和大气扰动的共同作用。另一方面,暖池对流偏强与偏弱并非一种完全反对称关系,暖池对流偏弱还受到其他因子的影响。; 薛峰董啸范方兴; 关键词：LA 大气扰动季节内振荡

西太平洋暖池对夏季华东海面日最大风速变化的影响: 2021年; 利用1979—2018年ERA Interim地面10 m风场、位势高度场、温度场和风场,Hadley中心HadISST再分析海温资料,采用SVD分析、合成分析等方法,研究了夏季(6—8月)西太平洋暖池关键海域海表面温度(Sea Surface Temperature,简称SST)对华东海域夏季10 m日最大风速变化的影响关系。SVD分析结果表明,夏季华东近海风速变化与菲律宾以东海域SST有明显负相关,第一模态左、右空间向量的时间系数相关达0.58,通过了置信度为95%的显著性检验。当西太平洋暖池SST正异常时,暖池海域SST增高,西北太平洋副热带高压(以下简称副高)加强,副高脊线北进(西北太平洋副高脊线纬度位置与暖池SST相关系数达到0.46,通过置信度为95%显著性检验)。此时华东近海正处于副高控制,近海下沉运动增强,大气温度垂直剖面有普遍增温现象,10 m风场有偏北风异常,海面风速减小约占40 a平均风速的约30%;当暖池SST负异常时,副高东撤南退,华东近海冷空气活动加强,温度垂直剖面存在显著降温现象,华东近海风速增加占40 a平均风速的20%以上。本研究进一步说明了暖池SST异常是一个有效的预报因子,可用于华东近海海面风速预测预报。; 韩雪徐经纬刘杨珂; 关键词：西太平洋暖池海温异常

基于长短期记忆神经网络的西太平洋暖池变化预测被引量：4: 2021年; 西太平洋暖池是热带太平洋西部由海表温度28℃等温线所划定的海域,也是热带太平洋海洋和大气之间大尺度变化现象——厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)的重要组成部分.采用暖池面积、暖池强度、暖池质心纬度和暖池质心经度4个指数来表征暖池大小和位置,在此基础上构建了长短期记忆(LSTM)神经网络模型,通过优化序列长度、学习率和迭代次数3个超参数,对未来10年暖池面积、强度和质心位置的变化进行预测.经巴特沃斯滤波器平滑后发现,暖池各指数低频变化与多变量ENSO指数(MEI)之间存在相关关系,使用预测结果对2019—2028年ENSO事件的发生做出判断,演示了该模型的合理性.预测结果认为2019年底—2020年会出现厄尔尼诺现象,与现实中2019年底发生的厄尔尼诺现象相吻合.; 林琪凡耿旭朴谢婷胡利平; 关键词：西太平洋暖池时间序列预测厄尔尼诺-南方涛动

细菌细胞膜脂记录的西太平洋暖池约4 Ma以来沉积物风尘陆源输入变化: 2021年; 西菲律宾海作为西太平洋暖池的一部分,重建其在地质历史时期的热力学变化、陆源输入变化,对于理解西太平洋暖池在全球地质时间尺度上的作用具有重要意义。利用古菌与细菌的细胞膜质甘油二烷基甘油四醚(glycerol dialkyl glycerol tetraethers,GDGTs)对西菲律宾海XT-47孔沉积物的陆源输入及其上方水体温度的变化进行重建,发现该沉积柱顶部(0~260 cm,约16.6~18.8 ka)BIT指标为0.01~0.2,TEX^H 86重建的上层海水平均温度为22.5℃,而底部(260~632 cm,约18.8~4000 ka)TEX^H 86重建得到的上层海水温度绝对值波动剧烈(0.6~26℃),在此范围内BIT>0.3,并呈现逐渐增加的趋势,超过BIT界定的陆源输入对TEX^H 86重建古温度有效性的阈值,这导致了该深度范围内TEX^H 86重建古温度变化的严重偏差。以260和470 cm为界,该沉积柱的沉积相出现明显变化,上层为大量纹层硅藻席沉积,中层为远洋黏土和硅藻泥互层,下层为远洋黏土沉积;同时,支链GDGTs(branched GDGTs,br GDGTs)的组成也出现明显差异,说明其来源可能有所不同。基于以上分析,提出260 cm以浅,brGDGTs可能主要为海相原位自生为主;而260 cm深度以下,主要以风尘输送的陆源brGDGTs为主。该结果显示陆源输入的变化可以间接反映东亚冬季风的强弱,本研究为高低纬之间的海陆相互作用研究提供了新的视角。; 赵小小吴玥汀董良章陶亮胡邦琦李清王风平; 关键词：西菲律宾海

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