近日,我所海洋动力学研究室揭示了孟加拉湾南部夏季高盐水主要来源及其年际变化,该研究成果“The origin of summer high-salinity water in the southern Bay of Bengal and its interannual variabilities”,发表于国际期刊Climate Dynamics《气候动力学》(IF=3.8,中科院SCI二区期刊)上。我所林新宇副研究员为第一作者,邱云研究员为通讯作者。
孟加拉湾由于受丰沛降水与径流的显著影响,形成了热带海域面积最大的低盐区域。外海高盐水从湾南部的入侵是维持湾内上层盐度平衡的一个重要机制,并通过影响湾内上层海洋层结对西南季风等区域气候产生显著的调控作用。
以往研究显示孟加拉湾南部高盐水主要有两个来源:一种观点认为起源于阿拉伯海东北部海域并经西印度洋沿岸流和西南季风漂流输送进入湾内(即EAS来源);近期研究发现此高盐水主要来源于西赤道印度洋并经赤道潜流和西南季风漂流进入湾内(即WEIO来源)。本研究利用多年再分析数据集,运用等密度面粒子反向追踪技术系统揭示了此高盐水的源头及输运路径,结果表明前人提及的这两种来源同等重要,但是EAS源头盐度更高、入侵湾内的深度较浅,进入湾内时间也比后者晚1个月(图1)。
进一步分析表明,孟加拉湾南部高盐水的年际变化主要受厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)及印度洋偶极子(IOD)的影响,二者对其年际变化的贡献率大体相当(47% vs 41%)。在ENSO正位相(El Niño)衰减阶段(图2a),异常增强的春季赤道潜流(EUC)导致更多的WEIO高盐水向湾南部7°N以南区域输送;而在7˚N以北部区域,由于降水增加及异常反气旋风场引起的表层淡水辐合下沉,导致次表层海水显著淡化。在ENSO负位相(La Niña)衰减期,上述过程则呈反向变化。不同于ENSO,IOD主要通过调节西南季风漂流的强度影响湾南部高盐水的年际变化(图2b)。正IOD削弱了西南季风漂流进而减少了高盐水向湾内输送,导致了湾南部海域异常淡化,负IOD则起相反的作用。
该研究得到了国家自然科学基金重点项目(42130406)、自然资源部第三海洋研究所基本科研业务费(海三科2023018;2022027)、亚洲合作基金(99950410)和全球变化与海气相互作用(二期)(GASI-01-SIND-STwin)等项目的共同资助。
图1. 所有追踪粒子合成的孟加拉湾南部高盐水来源及输送特征:(a) 盐度(单位:PSU,填色)与海流场(单位:m/s,矢量);(b) 时间(单位:月份,填色);(c) 所在的等密度层(单位:kg/m³,填色)。(d)-(f)与(g)-(i)同(a)-(c),但分别对应于EAS来源和WEIO来源的合成
图2. 孟加拉湾南部高盐水年际变化的主控机制的示意图:(a)El Niño的影响机制;(b)正IOD的影响机制
论文相关信息:
Lin, X., Qiu, Y., Lin, W., Ni, X., & Jing, C. (2024). The origin of summer high-salinity water in the southern Bay of Bengal and its interannual variabilities. Climate Dynamics. https://doi.org/10.1007/s00382-024-07382-0