研究揭示孟加拉湾次表层海洋热浪偶极型特征及驱动机制
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孟加拉湾次表层海洋热浪年际特征及驱动机制研究方面取得新进展。相关研究成果以 “Dipole variability of subsurface marine heatwaves in the Bay of Bengal”为题,发表在Climate Dynamics上。该论文的第一作者为副研究员张莹,通讯作者为研究员杜岩,合作者包括自然资源部第三研究所研究员邱云和副研究员林新宇。
海洋热浪是发生在海洋中的异常增暖事件,海洋热浪持续时间可达数月,覆盖范围可至数千平方公里,影响深度可达数百至数千米。海洋热浪会影响大气环流及降水分布,从而引发洪涝、干旱和野火等极端天气事件;还会导致海洋生物死亡、渔业减产和物种迁移,进而破坏海洋生态系统多样性和稳定性。以往研究主要关注发生在海洋表层的海洋热浪,而海洋次表层的海洋热浪由于缺乏长期观测,其形成机制仍然知之甚少。
研究团队基于高分辨率全球海洋再分析数据 GLORYS12V1,探究了1993年至2024年期间孟加拉湾跃层附近次表层海洋热浪的年际变化特征及形成机制。研究发现,孟加拉湾次表层海洋热浪在100米深度达到最强,且其空间分布与表层热浪显著不同。在年际尺度上,次表层海洋热浪对厄尔尼诺–南方涛动(ENSO)和印度洋偶极子(IOD)的响应呈现显著的东西偶极型分布,其中东部海域受影响范围更广,而西部海域相对较小。进一步研究表明,在正IOD事件的发展和成熟阶段,孟加拉湾西部的反气旋中尺度涡旋使局地温跃层加深,有利于该区域次表层海洋热浪的生成,这与孟加拉湾上空异常反气旋风场和海洋环流异常有关。与此同时,赤道东风异常驱动上升式开尔文波,其向东传播至孟加拉湾东部,使温跃层变浅、次表层降温,从而大范围抑制了该海域次表层海洋热浪的形成。不同的是,ENSO在发展阶段对孟加拉湾次表层海洋热浪的直接影响有限,可能通过触发IOD产生间接强迫。ENSO的直接影响在成熟阶段显现,并在衰减阶段达到峰值。该研究揭示了次表层海洋热浪对ENSO和IOD不一致的空间响应机制,为理解热带印度洋海洋极端事件及其气候响应提供了新的科学认识。

图1 孟加拉湾次表层海洋热浪总天数对DMI和NINO3.4指数的超前滞后响应
该研究获得国家自然科学基金、广东省重大人才工程项目和福建省海洋物理与地质过程重点实验室开放基金的联合资助。
论文信息:Zhang, Y., Du, Y., Lin, X., & Qiu, Y. (2026). Dipole variability of subsurface marine heatwaves in the Bay of Bengal. Climate Dynamics, 64: 262.
原文链接:https://doi.org/10.1007/s00382-026-08218-9
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