●朱汉斌
陆地上有我们熟悉的热浪和寒流，那么在深海呢？
中国科学院南海海洋研究所（以下简称南海海洋所）研究员詹海刚团队与澳大利亚联邦科学与工业研究组织研究员冯明等合作，首次从全球尺度上揭示了涡旋在驱动海洋次表层热浪/冷浪事件中的关键作用，并指出涡旋会放大全球变暖对次表层极端温度的影响，加剧强热浪/冷浪的发生。近日，相关研究成果发表于《自然》。
“我们分析了全球200多万条海洋温度剖面观测数据，发现海洋次表层热浪/冷浪普遍发生于海洋涡旋内。”论文第一作者、南海海洋所副研究员何庆友对《中国科学报》表示，虽然针对海洋表面热浪的研究已有10多年，但海表以下热浪强度及其影响可能被低估，也导致对深海极端环境变化的理解存在极大局限性。
中国工程院院士、国家卫星海洋应用中心研究员蒋兴伟认为，该研究为海表以下极端温度事件的研究与预测提供了全新的路径。
海洋次表层是许多海洋生物的栖息地，包括一些尚未充分研究和开发的鱼类种群。这些生物对维持海洋生物多样性和生态系统的平衡至关重要。极端温度事件可能对这些生物的生存环境造成严重影响，进而影响整个海洋生态系统功能的稳定性。
海洋热浪和冷浪分别指温度超过一定阈值的持续性高温和低温事件。近几十年来，随着全球变暖加剧，这些事件发生的频率和强度不断增加，备受全球关注。
“现有绝大多数关于海洋热浪/冷浪的研究多集中于海洋表层。”论文通讯作者詹海刚表示，“这主要是因为卫星遥感提供了过去40多年全球海洋每天海表温度的变化信息。”利用热收支等分析方法，科学家已经明确了表层热浪/冷浪主要由海气热交换、海水平流及混合等过程引发。
“但事实上，100至1000米深的海洋次表层极端温度事件更受海洋学家关注，因为这里栖息着全球海洋规模最大、开发最少的鱼类种群。”詹海刚指出，该水层的温度环境相对稳定，鱼类对温度的变化也更加敏感。
长期以来，研究人员一直依赖卫星遥感技术观测海洋表面温度的变化，以监测这些极端海洋温度事件。而卫星无法直接观测海洋内部温度，这使得深海监测更加困难。
“有研究尝试通过海表温度变化推测次表层极端温度事件，但效果并不理想。”詹海刚表示，“由于卫星遥感无法直接观测海表以下温度变化，长期连续的水下现场温度观测也难以实施，我们对海洋次表层热浪/冷浪发生特征与驱动机制的认识几乎是空白。”
水下极端环境一直是海洋遥感的重要目标。“我们通过机制辨析，将海温遥感难以直接观测的次表层热浪/冷浪与卫星高度计遥感能够识别的涡旋关联起来，在实现次表层热浪/冷浪遥感监测方面前进了一大步，是水下极端环境遥感的一个突破。”詹海刚说，这为海表以下极端温度事件的研究与预测提供了全新的思路和方向。
蒋兴伟表示：“次表层极端环境一直是海洋遥感的重要目标。该研究通过机制辨析，将海温遥感难以直接观测的次表层热浪/冷浪与卫星高度计遥感能够识别的涡旋关联起来，在实现次表层热浪/冷浪遥感监测方面前进了一大步，是次表层极端环境遥感的一个突破。”
据《中国科学报》