广州大学地理科学与遥感学院肖福安副教授指导硕士研究生吕玉珊在海洋学领域权威期刊Journal of Geophysical Research: Oceans发表题为“Increased Frequency but Decreased Intensity of Marine Heatwaves Around Coral Reef Regions in the Southern South China Sea”的研究成果。

1.研究背景

全球变暖导致极端高温事件频发，海洋热浪作为海洋中发生的极端高温现象，对珊瑚礁等海洋生态系统和人类生产生活产生深远影响。南海的快速变暖导致海洋热浪事件频发，然而，以往针对南海海洋热浪的研究多聚焦于南海北部，而对珊瑚礁广泛分布的南海南部区域海洋热浪特征及其成因机制的探讨不足。本文系统分析了南海南部海洋热浪的长期变化特征及其驱动因素，研究成果对南海珊瑚礁生态系统保护提供有力的科学支撑。

2.研究成果

（1）本文基于1982-2022年的卫星观测海温数据，对南海南部海洋热浪事件的长期变化特征进行识别与分析：南海南部海洋热浪的频率、持续时间、总天数和累积强度均呈现出显著的区域性增加趋势，而平均强度和最大强度在南沙群岛珊瑚礁区域呈现出显著的减弱趋势。

图1. 1982-2022年南海南部海洋热浪 (a)发生频次、(b)持续时间、(c)总天数、(d)平均强度、(e)最大强度和(f)累积强度的变化趋势，打点区域表示通过0.05的显著性水平检验，黑色框线区域为珊瑚礁区域

（2）揭示了南海南部海洋热浪频率增加和强度减弱的驱动机制。本文基于ERA5和SODA等多套再分析数据集，系统分析了南海南部海洋热浪长期变化的主要驱动因素。研究发现，南海更频繁和持续时间更长的海洋热浪可归因于海洋环流变化引起的平均海表温度的上升，而环流变化主要与风场变化及黑潮的增强有关。海洋热浪强度的减弱则与海温-云负反馈过程密切相关：热浪期间升高的海温极易触发深对流活动，导致云量增加，减少了到达海表的太阳短波辐射，从而抑制海洋热浪强度的进一步发展。

图2. 南海南部海洋热浪频率增加和强度减弱的潜在物理机制。(a, b）表示异常和气候态的海洋环流对海表升温的影响，(c)表示与海洋热浪强度减弱有关的海温-云负反馈过程

（3）阐明了大尺度气候模态的作用。具体而言，海洋热浪的频率和持续时间的增加是全球变暖下的区域印迹，而海洋热浪的强度变化则与太平洋年代际振荡（IPO）密切相关，IPO通过影响海温-云负反馈过程来调控南海南部海洋热浪强度的变化，研究结果为预测南海南部海洋热浪长期特征提供了有力的预测因子

图3. 1982-2022年南海南部海洋热浪 (a)总天数，(b)平均强度 与全球海表温度的相关性，填色为相关系数，紫色轮廓和阴影区表示通过0.05的显著性水平检验

3.原文链接

论文第一作者为我院2022级在读硕士生吕玉珊，通讯作者为肖福安副教授，香港科技大学陆萌茜教授、中山大学王东晓教授、自然资源部第二海洋研究所吴巧燕研究员等为共同合作者。相关工作得到国家自然科学基金项目(42476021, 92158204, 41806027)和广州市基础研究计划市（校）联合基金项目(2024A03J0086)等共同资助。

论文链接：https://doi.org/10.1029/2024JC021235。