研究发现印太淡水池快速扩张和南印度淡水输送路径变化

近日,中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境与岛礁生态全国重点实验室海洋动力热力过程及其环境效应研究团队,在气候变化背景下的全球水循环研究领域取得重要进展。相关研究成果以《The expanding Indo-Pacific freshwater pool and changing freshwater pathway in the South Indian Ocean》为题,发表在Nature Climate Change上。该论文第一作者为研究员陈更新,通讯作者为陈更新与科罗拉多大学博尔德校区教授Weiqing Han,共同作者包括Aixue Hu, Gerald A. Meehl, Arnold L. Gordon, Toshiaki Shinoda, Nan Rosenbloom,张磊, Yukio Masumoto等。

印太淡水池位于从东印度洋延伸至西太平洋的热带区域,由于频繁降雨和较弱蒸发,表层海水天然偏淡,是全球温盐环流的重要源区。通过海洋“传送带”系统,它向全球输送热量、盐分与淡水,对调节全球气候具有关键作用。随着全球气候变暖,该区域的淡水分布和输运机制可能发生显著变化,但其规模、动力机制及对南印度洋的影响仍缺乏系统定量研究。

研究发现,自20世纪60年代以来,南印度洋上层600米的盐度显著下降,35.3 psu 等盐度线所包络的高盐海水面积减少约30%,淡水量以每十年约6.5±0.5%的速率增加,构成南半球范围内观测到的最强淡化信号。

研究显示,全球变暖导致印度洋和热带太平洋上空风场发生系统性调整,增强了印尼贯穿流和副热带环流的淡水输运,使更多印太淡水池的低盐水输送至南印度洋。不同于传统热带路径,研究发现,在上层约200米范围内,淡水更显著地沿副热带通道向南扩展,标志着淡水输运结构发生重要变化。

若将淡化幅度换算为淡水体积,相当于向该海域(100–120° E, 35–15° S)每年增加约6600个杭州西湖的水量。海水变淡降低密度并增强层结,抑制垂向混合,而垂向混合对于输送热量和营养盐至关重要。因此,印太淡水池的扩张及输运通道变化不仅可能影响海洋内部热盐结构,还可能对全球温盐环流、海气相互作用及海洋生态系统产生深远影响。

该研究获得国家重点研发计划、国家自然科学基金、广东省卓越青年团队、中国科学院青促会优秀会员等项目联合资助。

论文信息:Chen, G., Han, W., Hu, A. et al. The expanding Indo-Pacific freshwater pool and changing freshwater pathway in the South Indian Ocean. Nat. Clim. Chang. (2026). https://doi.org/10.1038/s41558-025-02553-1

原文链接:https://www.nature.com/articles/s41558-025-02553-1

图1 a.基于融合数据集(多套观测和同化数据)得到的1960–2022年印度洋气候态平均蒸发–降水(E–P)。b.上层600 m气候态盐度(颜色)和海流(矢量)。c.1960–2022年全球南半球副热带海洋上层600 m平均盐度的线性趋势。d.南印度洋上层600 m平均盐度在早期时段(1960–1974年;彩色虚线)与近期时段(2008–2022年;实线)的对比。e. c图中东南印度洋红框所示区域(100–120°E,35–15°S)上层600 m平均盐度距平的时间序列:月值(灰线)、8年低通滤波结果(黑线)及其线性趋势(红线)。f. 南印度洋105–110°E平均的经向–垂向(y–z)盐度趋势剖面,等值线表示气候态盐度。



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