近日，中國科學(xué)院海洋研究所王凡團隊李元龍研究團隊在國際期刊Journal of Geophysical Research: Oceans發(fā)表了題為“Role of the Indian Ocean Wind‐Driven Dynamics in the Indonesian Throughflow Variability”的研究論文。該研究聚焦于印尼貫穿流（Indonesian Throughflow,ITF）輸運量的年際變率，揭示了熱帶印度洋風生動力過程對ITF表現(xiàn)出“緩沖”與“驅(qū)動”的多樣性作用。
ITF是連接太平洋與印度洋的重要跨海盆通道，其年際輸運變化顯著影響區(qū)域和全球氣候系統(tǒng)。望加錫海峽作為其主要入流通道，近十年來存在強烈的輸運異?！，F(xiàn)有研究多聚焦于ENSO主導(dǎo)的太平洋風場影響，然而對印度洋風場在ITF年際變化中的作用仍缺乏系統(tǒng)研究與量化。
研究團隊基于0.1°高分辨率準全球HYCOM海洋模式，成功模擬了印尼貫穿流的流動結(jié)構(gòu)和年際變率特征（圖1）。通過設(shè)計一系列區(qū)域風場敏感性試驗，分離并定量評估了熱帶太平洋與印度洋風應(yīng)力對ITF年際變化的相對貢獻。在2013–2022年間，約56%的時間中印度洋風生動力過程對ITF輸運起“緩沖”作用，此時印度洋風應(yīng)力通過激發(fā)Kelvin波，造成印度洋側(cè)海平面與上游同向變化，平均抵消了1.4Sv的ITF變化（圖2）。在剩余約44%的時間中，印度洋風場則表現(xiàn)出“驅(qū)動”效應(yīng)，與太平洋風場共同促進ITF變化，其中印度洋風場的貢獻為1.1 Sv（圖1）。研究進一步構(gòu)建了新的ITF體積輸運異常估算公式，指出印度洋風場對ITF的“緩沖”或“驅(qū)動”效應(yīng)取決于ENSO和IOD的相位組合。當ENSO事件單獨發(fā)生或伴隨同相位IOD事件時（如El Ni?o伴隨正IOD，或La Ni?a伴隨負IOD），印度洋風場對ITF的變化通常起到緩沖作用；而當IOD事件獨立于ENSO影響發(fā)生時，印度洋則表現(xiàn)出驅(qū)動效應(yīng)。上述成果系統(tǒng)揭示了熱帶印度洋風場對ITF年際變化的多樣調(diào)節(jié)機制，為提升極端年際氣候變率下ITF的預(yù)測能力提供了重要理論支撐。
圖1?0.1°高分辨率準全球海洋環(huán)流模式HYCOM模擬的全球表面流速（a）和印尼貫穿流結(jié)構(gòu)（b、c）
圖2?印度洋對ITF驅(qū)動與緩沖效應(yīng)的定義與機制。(a) 2014–2022年P(guān)WND與IWND試驗中ITF異常（單位：Sv，1 Sv ≡ 10? m3 s?1），藍紅背景分別表示緩沖與驅(qū)動作用；（b-c）合成的緩沖與驅(qū)動作用中風應(yīng)力與海平面異?？臻g分布
論文第一作者為中國科學(xué)院海洋研究所博士生李睿，通訊作者為李元龍研究員和王凡研究員、呂宜龍博士和加州大學(xué)圣地亞哥分校Janet Sprintall教授。該研究獲得國家自然科學(xué)基金項目、中國科學(xué)院海洋研究所海洋數(shù)據(jù)中心及中國科學(xué)院大學(xué)博士研究生國際合作培養(yǎng)計劃的聯(lián)合資助。
