天津
近日，中國科學院南海海洋研究所熱帶海洋環(huán)境實驗室（LTO）、全球海洋和氣候研究中心（GOCRC）以及中國—斯里蘭卡熱帶海洋環(huán)境“一帶一路”聯(lián)合實驗室（CSTO）的王春在研究員團隊，在珊瑚礁區(qū)海洋熱浪地理差異性研究方面取得新進展。相關研究成果以“Geographical differences in marine heatwaves across global coral reef zones”為題，發(fā)表于國際期刊Advances in Climate Change Research。論文第一作者為副研究員姚玉龍，通訊作者為研究員王春在。
海洋熱浪是導致珊瑚礁白化的重要熱量壓力來源。在全球變暖的背景下，珊瑚白化事件愈發(fā)頻繁，科學家們已圍繞兩者之間的聯(lián)系開展了大量研究，并在不同海域證實了海洋熱浪的熱脅迫作用。然而，由于全球海洋增暖具有明顯的空間不均勻性，不同海域的局地海洋環(huán)境條件也存在差異，使得全球暖水珊瑚礁區(qū)域的海洋熱浪呈現(xiàn)出顯著的地域差異特征。這種差異具體是怎樣的？在未來氣溫升高1.5°C的情景下，熱浪特征又將如何變化？目前這些問題尚不清晰。
針對上述問題，研究團隊利用高分辨率海表溫度數(shù)據(jù)、海洋再分析資料以及第六次國際耦合模式比較計劃（CMIP6）數(shù)據(jù)，對全球10個關鍵海域的海洋熱浪平均狀態(tài)、長期變化趨勢以及強度等級變化進行了系統(tǒng)評估。同時，對比了20世紀（1900–1999年）與21世紀（2000–2099年）珊瑚礁區(qū)海表溫度變率的差異，并預估了在1.5°C升溫情景下海洋熱浪的可能變化。
結果表明，1982–2021年間，盡管在多數(shù)關鍵海域中，海洋熱浪的最大強度和平均強度呈下降趨勢，但每年熱浪發(fā)生的總天數(shù)以及累積強度卻有所上升。這一時期，第一和第二等級的海洋熱浪逐漸成為主導，其發(fā)生頻率分別達每十年7.91 ± 1.11次和1.81 ± 0.94次（p < 0.01）。其中，紅海北部、波斯灣、南海、夏威夷群島南部、加利福尼亞灣以及加拉帕戈斯島面臨的海洋熱浪尤為嚴重（圖1）。對熱浪總天數(shù)進行EOF分解后，第一模態(tài)清晰地反映出ENSO信號；進一步的合成分析也證實，春季和夏季發(fā)生的海洋熱浪對珊瑚白化起到了關鍵作用。在SSP245（中等排放）和SSP585（高排放）兩種未來情景下，海表溫度變率增大（0.0–0.4°C）、上層海洋熱含量預估每十年增加1-6×108 J/m2，同時混合層深度每十年變淺-0.2至-1.6 m。這些因素共同作用，將導致海洋熱浪持續(xù)時間更長、強度更大，從而進一步加劇珊瑚礁的生存壓力。
本研究得到國家自然科學基金面上項目及重大項目的共同資助。
圖1?1982–2021年暖季期間全球10個關鍵珊瑚礁區(qū)多年平均海洋熱浪累積強度的空間分布。
相關論文信息：
Yao, Y., & Wang, C. (2026). Geographical differences in marine heatwaves across global coral reef zones. Advances in Climate Change Research, https://doi.org/10.1016/j.accre.2026.04.015.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1674927826001127
信息來源：中國科學院南海所。
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