近日，5123导航、海洋与地球学院Stephan Steinke教授课题组与合作者在地学权威期刊Geophysical Research Letters上发表了题为“Intensification of the East Australian Current After ∼1400 CE”的研究论文，揭示了东澳大利亚暖流在工业革命前就呈现出增强的趋势。该研究成果对于理解与预测全球变暖背景下东澳大利亚暖流及其他西边界流的复杂变化具有重要意义。

作为南太平洋环流系统中的西边界流，东澳大利亚暖流将温暖的低纬度海水输送到中、高纬度海域，其强度变化对流经的澳大利亚和新西兰地区的气候有着重要影响。现代观测数据表明，近60年来，随着全球气温的不断升高，东澳大利亚暖流持续增强且影响范围逐渐向更高纬度的地区延伸。然而，对于东澳大利亚暖流在工业革命以前的自然变率、驱动机制及其对东澳大利亚区域气候的影响等方面却鲜有研究。

研究团队利用多管取样器获得了东北澳大利亚大陆坡（15°S 至 26°S）的柱状沉积物，基于浮游有孔虫Globigerinoides ruber (white)壳体的Mg/Ca比值，重建了该海域过去4000年的海表温度变化。结果显示，公元前2000年至公元1400年左右，海表温度相对稳定，而公元1400年以后该海域出现了持续升温，升温幅值达1.2℃。这一结果与前人基于珊瑚与海绵重建的海表温度以及基于东北澳大利亚陆上钻孔数据重建的陆地气温具有很好的一致性。

图1.过去4000年东北澳大利亚海域海表温度重建 (a) 浮游有孔虫Globigerinoides ruber (white) 壳体的Mg/Ca比值；(b) 根据Mg/Ca计算得到的海表温度；(c) 综合三条记录的统计学分析结果表明升温的转折点为公元1385 ± 57年。

由于公元1400年是“小冰期” （Little Ice Age）的开始，包括东南亚、澳洲在内的很多地区均出现明显的降温趋势，但东北澳大利亚地区却出现了海洋和陆地共同的升温趋势，这表明该地区的升温与公元1400年后增强的东澳大利亚暖流带来的区域性热量输送有关。

相关学者的研究显示，现代东澳大利亚暖流的强度受到厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）和南半球环状模（SAM）的共同影响。偏向厄尔尼诺的平均气候状态（more El Niño-like conditions）会导致东澳大利亚暖流的形成纬度朝着赤道方向移动，而正相位的南半球环状模会导致整个南太平洋环流加速，这两者都会导致东澳大利亚暖流的加强。通过对比重建的古厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）和南半球环状模（SAM）变化，研究团队发现公元1400年后的气候系统存在向更偏厄尔尼诺的平均气候状态以及正相位的南半球环状模转变的趋势，并据此推测这是东澳大利亚暖流在该时期增强的驱动机制，同时，它可能在地质历史时期持续发挥作用。

图2. 过去1500年东北澳大利亚海域海表温度重建与其它气候代用指标记录的对比。

该论文的第一作者为5123导航海洋科学拔尖班2022届毕业生翟瑞翔，通讯作者为Stephan Steinke教授。论文的共同作者还包括德国不来梅大学的Mahyar Mohtadi教授、阿尔弗雷德.魏格纳研究所暨亥姆霍兹极地海洋研究中心的Andrew M. Dolman博士以及日本东京大学的Yusuke Yokoyama教授。该研究获得5123导航2017年度校长基金（理工医科）项目(20720170071)和德国Federal Ministry of Education and Research (BMBF) funding of the R/V Sonne expedition SO256 (03G0256A)的联合资助。

论文来源及链接

Zhai, R., Mohtadi, M., Dolman, A. M., Yokoyama, Y., & Steinke, S. (2022). Intensification of the East Australian current after ∼1400 CE. Geophysical Research Letters, 49(24), e2022GL100945.

https://doi.org/10.1029/2022GL100945

供稿：翟瑞翔

审核：简星、刘志宇