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| 中國(guó)海洋大學(xué)在南極繞極流穩(wěn)定性領(lǐng)域取得新進(jìn)展 |
| http://www.gsbuluoit.com 2025年11月20日 來(lái)源：華禹教育網(wǎng) |
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近日，中國(guó)海洋大學(xué)、海洋動(dòng)力-物理環(huán)境與智能感知全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在國(guó)際頂級(jí)期刊Nature Climate Change（《自然·氣候變化》）在線發(fā)表了題為“Southward
shift of the Antarctic Circumpolar Current upstream of
Drake Passage maintains a stable circumpolar transport”（德雷克海峽上游南極繞極流南移維持其環(huán)南極流量穩(wěn)定）的最新研究成果。該研究揭示，在最近30年全球變暖背景下，南大洋雖然因南北增暖不均造成其北部的緯向流加速，但是南極繞極流的北邊界也發(fā)生了南移，使得增強(qiáng)的流動(dòng)被分流至亞熱帶的南大洋超級(jí)環(huán)流，從而維持了南極繞極流在其整個(gè)流域中的流量穩(wěn)定。
作為全球最強(qiáng)的洋流系統(tǒng)，南極繞極流貫通太平洋、大西洋和印度洋，調(diào)控著物質(zhì)和能量的全球循環(huán)。然而，過去30年的觀測(cè)揭示了一個(gè)看似矛盾的現(xiàn)象：盡管南大洋北部上層緯向流顯著加速，穿越德雷克海峽的南極繞極流流量卻始終保持穩(wěn)定。
圖1. 南大洋環(huán)流結(jié)構(gòu)及近30年緯向流變化趨勢(shì)
本研究基于1993年至2022年衛(wèi)星高度計(jì)數(shù)據(jù)、海洋觀測(cè)資料和數(shù)值模擬結(jié)果，首次從大尺度環(huán)流再分配角度揭示了南極繞極流維持環(huán)南極流量穩(wěn)定的調(diào)控過程。盡管前人已指出南大洋北部緯向流在近期顯著加速，但本研究發(fā)現(xiàn)，這一增強(qiáng)的流量并未注入南極繞極流主體，而是通過南極繞極流北邊界的持續(xù)南移，尤其在德雷克海峽上游的東南太平洋區(qū)域（遷移速率高達(dá)每十年1.1°緯度），被有效分流至繞極流以北的南大洋超級(jí)環(huán)流。這種由熱力結(jié)構(gòu)變化觸發(fā)、通過邊界遷移實(shí)現(xiàn)的大尺度分流機(jī)制，有效“屏蔽”了南大洋北部加速流對(duì)南極繞極流流量的影響，從而維持了其環(huán)南極流量的整體穩(wěn)定。該機(jī)制不僅解釋了長(zhǎng)期存在的流量穩(wěn)定性之謎，也凸顯了南極繞極流與亞熱帶環(huán)流之間的動(dòng)態(tài)耦合關(guān)系。
圖2. 德雷克海峽上游南極繞極流北邊界南移維持環(huán)南極流量穩(wěn)定
本研究突破以往南極繞極流穩(wěn)定性研究側(cè)重中尺度渦旋耗散作用的傳統(tǒng)思路，提出大尺度環(huán)流分配的新見解，為深入認(rèn)識(shí)南大洋環(huán)流及其在地球系統(tǒng)中的作用提供了全新視角，對(duì)準(zhǔn)確預(yù)測(cè)未來(lái)南大洋變化及其全球影響具有重要科學(xué)意義。
海洋與大氣學(xué)院博士研究生謝春虎
該成果由中國(guó)海洋大學(xué)海洋與大氣學(xué)院博士研究生謝春虎為第一作者，史久新教授為通訊作者，聯(lián)合李大鵬副教授、孫永明工程師、自然資源部第一海洋研究所姜錦東博士，以及Guy D. Williams博士等共同完成。工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)極地考察專項(xiàng)等項(xiàng)目的資助。
文：謝春虎 史久新
文章鏈接：https://doi.org/10.1038/s41558-025-02478-9
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