由中國海洋大學深海圈層與地球系統(tǒng)前沿科學中心、物理海洋教育部重點實驗室吳立新院士領銜、國家自然科學基金優(yōu)秀青年科學基金項目獲得者荊釗教授、博士后王勝鵬等組成的科研團隊在大洋東邊界流與氣候變化研究領域取得系列重要進展。團隊首次利用高分辨率地球系統(tǒng)模式揭示了世界大洋主要東邊界上升流系統(tǒng)對全球變暖的響應與控制機理，改變了對該科學問題的傳統(tǒng)認識。國際權威學術期刊Nature Communications（《自然·通訊》）和Nature Climate Change(《自然·氣候變化》)分別于1月3日和1月31日對研究成果進行了在線報道。

全球東邊界上升流系統(tǒng)以不足2%的面積，貢獻了全球7%的初級生產(chǎn)力以及20%的漁獲量。闡明全球變暖背景下東邊界上升流系統(tǒng)的演化特征和調(diào)控機理，對于理解海洋生態(tài)系統(tǒng)健康和人類社會可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。經(jīng)典的Bakun假說認為：未來維持上升流的沿岸風會得到強化，通過Ekman輸運過程使得上升流加強并抑制海表面增暖。

本研究利用中國海洋大學參與研制的高分辨率地球系統(tǒng)模式并結合CMIP6多模式數(shù)據(jù)，首次全面分析了世界四大東邊界上升流系統(tǒng)（加利福尼亞、加納利、本格拉和秘魯上升流系統(tǒng)，圖1）對氣候變化的響應。研究表明，盡管風場引起的離岸Ekman輸運對上升流的氣候平均態(tài)強度起決定性作用，但上升流的長期變化趨勢不再由風場變化所主導而是受到地轉流引起的輸運變化的控制。此外，研究進一步表明，盡管北半球上升流系統(tǒng)的海表溫度增加相對開闊大洋較慢，但南半球上升流系統(tǒng)的情形則正相反。后者主要是因為東邊界流自身減弱導致的冷平流減弱。南半球東邊界流的減弱則與大西洋經(jīng)向翻轉環(huán)流的減弱以及海盆尺度的風場變化有關。

上述發(fā)現(xiàn)改變了東邊界上升流系統(tǒng)對全球變暖的響應和控制機理的傳統(tǒng)認識，揭示了南半球東邊界上升流系統(tǒng)的“熱斑”現(xiàn)象，為應對氣候變化對東邊界上升流系統(tǒng)的影響提供了科學支撐。

由吳立新院士領銜的科研團隊，長期致力于大洋邊界流區(qū)域海洋多尺度動力過程及其氣候效應研究。本研究成果是該團隊繼2012年發(fā)現(xiàn)氣候變化導致全球西邊界流熱斑現(xiàn)象和2020年提出中尺度渦旋對西邊界流海洋鋒面的維持機制之后，在該研究領域取得的又一次重要進展，對于推動大洋邊界流觀測、理論與預測研究，深入認識大洋邊界流系統(tǒng)對氣候變化的響應和反饋作用具有重要意義。