在國家自然科學基金等項目資助下，中國科學院南海海洋研究所研究員王春在團隊係統揭示了季節性大氣強迫與(yu) 上升流係統如何調節粵港澳大灣區海洋熱浪的垂向演化。相關(guan) 成果近日發表於(yu) 《通訊地球與(yu) 環境》。論文第一作者為(wei) 中國科學院南海海洋研究所助理研究員胡玉瑋，王春在為(wei) 通訊作者。

 海洋熱浪，可類比為(wei) “水中的熱浪”，是指海水溫度在一段時間內(nei) 顯著高於(yu) 氣候平均值的現象。長期以來，學界普遍認為(wei) 沿岸上升流係統可能是抵禦海洋熱浪的“冷庇護所”。上升流由季風或沿岸風驅動，能將深層冷水輸送至表層，在一定程度上抵消海水變暖效應。然而，上升流與(yu) 海洋熱浪究竟如何相互作用？上升流能否真正“限製”海洋熱浪向更深層發展？這些問題此前缺乏係統的定量研究。

季節性大氣強迫、上升流係統與(yu) 海洋熱浪相互作用示意圖

 為(wei) 此，研究團隊提出核心假設：當上升流與(yu) 海洋熱浪同時出現時，上升流會(hui) 限製海洋熱浪的垂向範圍；反之，下沉流則會(hui) 使海洋熱浪進入更深層水體(ti) 。為(wei) 驗證這一假設，研究以粵港澳大灣區近海為(wei) 典型區域，綜合運用衛星觀測與(yu) 再分析數據，開展混合層熱量收支分析，深入探討風場、海表通量與(yu) 上升流係統對海洋熱浪的共同調製作用。

 研究結果表明，粵港澳大灣區的海洋熱浪與(yu) 季節性上升流係統存在緊密的動力耦合關(guan) 係。二者共享相同的大氣強迫源，如季風與(yu) 太陽短波輻射；在次表層發生能量與(yu) 物質交換，並受沿岸地形控製，通過風應力引發的埃克曼輸運與(yu) 抽吸實現垂向耦合。

 該研究首次揭示了海洋熱浪事件在垂向上的動態轉換過程。在事件形成階段，上升流將次表層暖水抬升至表層，與(yu) 表層異常暖水結合，形成新的表層海洋熱浪；在消亡階段，表層冷卻後，殘餘(yu) 暖水重新聚集於(yu) 次表層，形成次表層熱浪。這意味著一個(ge) 海洋熱浪事件的結束，可能成為(wei) 下一次海洋熱浪的起點。這種“表層—次表層”的往複遷移表明，海洋熱浪並非孤立事件，而是一個(ge) 連續的三維能量過程。

 研究還指出，海洋熱浪的演化受多種物理過程共同驅動。表層熱通量（主要包括太陽短波輻射和潛熱通量）決(jue) 定海洋熱浪的基本升溫與(yu) 降溫趨勢；季風風場通過觸發上升流或下沉流調節水柱的垂向運動；沿岸洋流與(yu) 次表層水團的輸送進一步影響海洋熱浪的空間分布。三者交互作用，使海洋熱浪的形成與(yu) 消亡呈現出明顯的季節性和空間非均勻性。

 該研究不僅(jin) 深化了人們(men) 對海洋熱浪三維結構的認識，也為(wei) 預測極端海洋事件提供了新思路。盡管在持續變暖背景下，上升流區仍可能成為(wei) 相對安全的“冷庇護所”，但其緩衝(chong) 效應更可能體(ti) 現在次表層或底層海洋熱浪，而非表層事件。

 王春在表示，未來，研究團隊計劃在其他典型上升流係統開展進一步觀測與(yu) 數值模擬，以驗證該機製的普適性，並評估其對海洋生態係統與(yu) 區域氣候的影響，為(wei) 沿岸生態管理、漁業(ye) 調控以及氣候適應策略的製定提供新的科學依據。