大西洋经向翻转环流（Atlantic Multidecadal Overturning Circulation，AMOC）是全球海洋最重要的一支深层环流，它是全球年代际气候变化的重要调节器。目前器测资料长度尚短，不足以涵盖AMOC在年代际-多年代际时间尺度上的演变过程，而气候模式可以模拟出气候系统的长期变化，为我们研究AMOC变率的特征、机制和气候影响提供有用线索。过去研究中对于AMOC多年代际变率的机制尚未明确，因此深入研究AMOC多年代际变率发生的可能机制具有重要的科学意义。气候模式中的工业革命前控制实验，有助于揭示AMOC多年代际变率的自然成因。
近日南京信息工程大学40001百老汇官网电子游戏马晓帆讲师联合中国科学院大气物理研究所黄刚研究员、李熙晨研究员，在AMOC多年代际变率的机理研究方面取得新的进展，相关研究成果发表在国际期刊Climate Dynamics上。
研究指出，AMOC多年代际变率周期与北大西洋副极地的西向海温传播有关，这种西传海温信号由西传斜压罗斯贝波调控，并进一步受海洋层结影响。使用9个CMIP6/CMIP5模式工业革命前控制实验研究表明，AMOC变率主要周期为12-28年，北大西洋副极地与AMOC相关的海洋上层温度有冷暖信号交替西传的特征。利用该地区海洋斜压罗斯贝波横跨海盆西传时间尺度对AMOC多年代际变率周期进行估计，结果发现，不考虑平均流效应的罗斯贝波时间尺度过高估计了AMOC多年代际变率周期；而平均流效应，包括向东的平均纬向流以及向西的地转自平流，通过加快罗斯贝波波速显著提高了AMOC年代际变率周期的估算准确度。因此，平均流效应对海洋罗斯贝波及AMOC年代际变率具有重要调控作用。
图1 模式和观测中海洋斜压罗斯贝波波特征以及AMOC周期。（a）不含（星号）和含（叉号）平均流效应的罗斯贝波波速。（b）不含（星号）和含（叉号）平均流效应的西传罗斯贝波穿越北大西洋海盆所需时间尺度，以及各模式中功率谱峰值所示的AMOC主要周期（圆圈）。彩色表示各模式结果。黑色表示3套观测资料平均。
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Xiaofan Ma, Gang Huang, Xichen Li, Shouwei Li, The potential mechanisms of the dominant timescale of AMOC multidecadal variability in CMIP6/CMIP5 preindustrial simulations. Climate Dynamics (2023), 60, 2131–2145. doi: 10.1007/s00382-022-06440-9