近日，中國科學院院士、中科院海洋研究所研究員胡敦欣研究組在熱帶印太上層海洋鹽度的年際-年代際低頻變化研究中獲進展，發現熱帶太平洋溫躍層鹽度變化新模態，揭示印尼貫穿流調整下的熱帶印度洋鹽度低頻變化機制，相關研究成果發表在Journal of Climate和Journal of Geophysical Research：Oceans上。
鹽度是海洋環境的基本要素，對海洋環流、全球水循環和厄爾尼諾-南方濤動（ENSO）等物理和氣候過程具有重要影響。然而，長期以來，由于缺乏對海洋鹽度的大范圍持續觀測，學界對海洋鹽度的低頻變化缺乏認知。在熱帶印太海域，海洋鹽度的低頻變化對海洋環流和氣候系統尤為重要，是國際上海洋鹽度研究的焦點之一。
胡敦欣課題組研究員胡石建等基于國際Argo計劃獲取長時間鹽度觀測數據，以降水強烈的熱帶印太交匯區和印尼貫穿流海域為中心，對熱帶印度洋和熱帶太平洋海洋鹽度的年際到年代際變化開展研究。研究發現，熱帶太平洋溫躍層等密度面鹽度的低頻變化存在三極模態（Triple MOde of thermocline Salinity variability，簡稱TMOS），通過鹽度收支分析和理論診斷，研究闡明TMOS模態的形成機制，揭示ENSO和太平洋年代際振蕩（PDO）通過鹽度平流調整在TMOS中的作用。研究進一步揭示熱帶印度洋上層海洋鹽度的年際到年代際變化特征，分析其物理機制，指出印尼貫穿流傳遞太平洋PDO和ENSO相關的鹽度變化信號，通過鹽度平流塑造印度洋鹽度低頻變化的空間模態。研究團隊構建了基于PDO指數的統計預測模型，結果顯示，該模型可提前10個月預測印度洋溫躍層鹽度的低頻變化。
系列研究表明，太平洋氣候模態ENSO和PDO通過大尺度調整，在熱帶太平洋形成TMOS模態，通過印尼貫穿流鹽度平流效應影響印度洋海洋鹽度的低頻變化。太平洋TMOS的發現和印度洋鹽度變化機制的闡釋，有利于學界理解熱帶印太水團變化及其氣候效應。
研究工作得到國家自然科學基金項目，中科院戰略性先導科技專項（B類）、青年創新促進會和海洋所匯泉青年學者項目等的資助。
圖1.熱帶印太海洋鹽度年際-年代際變化示意圖（Hu et al. 2019，2020）
圖2.觀測到的熱帶印度洋（左，15°S）和太平洋（右，10°N）溫躍層鹽度沿等密度面的西向傳播特征（Hu et al. 2019，2020）