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摘要
为研究赤道太平洋海表二氧化碳分压(pCO2sw)年际变化的机制,基于中科院海洋所宋金明研究团队于2021年发布的中国首套全球海表二氧化碳分压数据产品,使用相关性分析、经验正交函数(empirical orthogonal function, EOF)分析和奇异值分解(singular value decomposition, SVD)等方法,研究了2005～2019年赤道太平洋pCO2sw气候态分布及其去趋势后的年际异常的时空演变特征;结合pCO2sw与多种参数的相关性和厄尔尼诺-南方涛动(El Ni?o-Southern Oscillation, ENSO)过程探讨了赤道中西太平洋pCO2sw年际异常中心形成的原因。研究结果显示,热带太平洋pCO2sw季节变化、年际异常及其EOF第一模态特征向量沿赤道均出现两个中心,其中一个在赤道中西太平洋日界线附近,另一个在赤道中东太平洋120°W附近;且不同季节、不同ENSO相位时期前者的位置会沿赤道有东西向移动。赤道太平洋pCO2sw年际异常的EOF第一模态时间系数与Ni?o 3.4海表温度指数呈极强的负相关性(二者间的相关系数为-0.853);赤道中西太平洋pCO2sw年际异常与海表温度、纬向风速、虚拟盐通量和降水等异常均呈负相关,而与叶绿素浓度、盐度、位势密度和混合层深度等异常呈正相关,同时也与经向流速异常有关。据此,提出一种关于ENSO调制赤道中西太平洋pCO2sw年际变率的物理机制:当ElNi?o发生时,热带太平洋信风减弱,赤道西太平洋出现西风异常,主要降水带和沃克环流的上升支沿赤道东移,使得赤道中西太平洋降水增多(虚拟盐通量、进入海洋表层的淡水通量增加等),导致盐度降低、上层海洋层结增强和垂向混合减弱,使得次表层富含二氧化碳的冷水上涌减少,导致pCO2sw变小。
- 出版日期2023
- 单位中国科学院大学; 中国科学院海洋研究所; 中国地质大学（武汉）; 南京信息工程大学
