近日，我院肖福安副教授团队2023级硕士生林琳、中山大学海洋科学学院博士生蓝铭（共同第一作者）在美国气象学会（AMS）旗下气候领域权威期刊《Journal of Climate》上发表了题为“Co-occurrence of Marine Heat Waves in the Northern South China Sea and Dry/Wet Events in Southern China”的研究论文。合作者还包括中国科学院南海海洋研究所王强研究员、中山大学海洋科学学院王东晓教授、赵俊教授、博士生何文博等。广州大学地理科学与遥感学院为第一完成单位。

图1 论文首页截图

研究背景：

海洋热浪是海表温度持续数天至数月异常偏高的极端事件，对珊瑚礁、渔业资源和海洋生态系统具有严重破坏性。当前研究忽视了海洋热浪与陆地极端事件的潜在联动，导致此类跨海陆复合事件的研究近乎空白。南海北部是南海海洋热浪的高频区和高强度区之一，同时华南地区常年受干旱和洪涝灾害困扰。两类极端现象是否受同一气候系统调控？其共现特征与物理机制如何？本研究基于1982—2022年的多源观测数据和大气环流模式敏感性试验，系统揭示了南海北部海洋热浪与华南陆地干/湿事件的共现规律。

图2 南海北部海洋热浪与华南干/湿事件的共现时空特征

研究结果：

在1982—2022年南海北部发生的66次海洋热浪中，24% 与华南干旱事件共现（MHW-Dry），35% 与华南湿润事件共现（MHW-Wet），41% 独立发生（Only-MHW），即相伴发生概率为59%。空间上，MHW-Dry事件的降水负异常中心位于广西和粤东，MHW-Wet事件的SSTA更强（1.5-2°C），降水正异常覆盖整个华南并延伸至长江中下游。时间上，MHW-Dry事件主要发生在早春和仲夏，且全部发生于1998年之后；MHW-Wet事件多发于秋季和春季，91.3%发生于1997年之后，增加趋势最显著。

图3 MHW-Dry（上半部）与 MHW-Wet（下半部）事件期间的大气驱动机制

共现事件的核心驱动机制是西北太平洋副热带高压的东西位置摆动。副高西伸直接导致南海北部海温升高（相关系数 r=-0.53），机制为气流下沉绝热增温、云量减少至短波辐射增强、风速减弱至潜热损失减弱等。如果副高西脊点西伸至菲律宾吕宋岛以西，会引起华南下沉增强、水汽辐散、蒸散发加剧，产生MHW-Dry事件；但是如果副高西脊点进一步西移至越南南部附近，则华南会因为副高西南侧水汽输送导致水汽辐合、上升运动增强，产生MHW-Wet事件。

与大尺度气候模态的联系：MHW-Wet事件主要发生在El Niño发展阶段（热带中东太平洋增温，印度洋海盆偏暖），通过Gill型大气响应激发西北太平洋异常反气旋，驱动副高向西南偏移，产生强海洋热浪和陆地湿润事件；MHW-Dry事件主要与La Niña发展阶段有关（中东太平洋变冷，西太平洋和东印度洋偏暖）；Only-MHW事件则呈现从El Niño向La Niña过渡的演变模式。SPEEDY模式敏感性试验证实，热带太平洋-印度洋的三极子海温异常通过Gill响应调控副高位置，进而决定海洋共现事件类型。

研究小结：

本研究突破了以往将海洋热浪与陆地极端事件分开研究的局限，搭建了区域跨海陆复合事件的研究框架，拓展了海洋热浪复合事件的研究方向。在全球变暖背景下，南海海洋热浪频率和强度预计将持续增加，其与华南陆地极端事件的复合效应将更加突出。同时研究成果表明，副高西脊点的东西摆动是连接南海海洋热浪与华南旱涝的关键环节，这将为海岸带综合防灾减灾提供了新的科学依据，也为海陆灾害统筹监测提供了重要的思路。

本研究由国家自然科学基金项目（42476021、92358302、92158204）、广东省基础与应用基础研究基金（2025A1515010956、2024B1515020099）、广州市科技计划项目（2024A03J0086）等共同资助完成。