南海通流(SCSTF)被视为连接南海与太平洋、印度洋的重要海洋热量与淡水输送通道,可影响区域热盐收支、涡旋活动以及海洋生物地球化学循环,并在调节印尼通流(ITF)及印太地区气候变率方面发挥作用。由于长期直接观测资料有限,其在气候变化背景下的长期演变及驱动机制长期缺乏清晰约束。
中国科学院海洋研究所(IOCAS)研究团队在一项研究中重建了1894年至2022年间南海通流的体积输送记录,相关成果于2月25日发表在《科学进展》(Science Advances)。
研究使用采自菲律宾东北部帕劳伊岛附近的珊瑚Porites lobata氧同位素(δ¹⁸O)记录。该区域直接受黑潮影响,而黑潮是南海通流的主要入流来源。研究团队将珊瑚代理数据与1993年至2022年的卫星高度计观测相结合,获得了吕宋海峡输送量(LST)的连续月度记录。吕宋海峡是太平洋与南海之间的主要通道,LST被用作衡量南海通流强度的关键指标。

重建结果显示,南海通流除存在与厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)和太平洋年代际振荡(PDO)相关的年际与年代际波动外,还呈现显著的长期下降趋势:下降速率为每十年−0.14 ± 0.02 Sv。研究期内平均体积输送为5.15 Sv,129年间总输送量减少1.81 ± 0.26 Sv,降幅超过三分之一。
在机制分析方面,研究团队基于时变岛屿定律(TDIR)理论指出,过去一个世纪热带西太平洋贸易风增强是南海通流减弱的主要驱动因素。研究认为,在全球变暖背景下,热带太平洋向冷舌模式(CTM)转变,表现为西太平洋变暖、赤道东太平洋变冷。
研究进一步称,上述热力学格局强化了西太平洋贸易风,并在赤道附近形成负风应力旋度异常,进而触发下沉罗斯贝波与菲律宾东部正海平面异常,最终形成反气旋环流异常,减少黑潮对南海的入侵,从而削弱南海通流。

研究还提出若干后续关注点:输送量减少约35%使南海水体更新周期由2.6延长至3.5十年,可能改变盆地温跃层与盐跃层结构,并影响与东亚季风相关的海气相互作用。研究同时提到,黑潮入侵减弱已与南海叶绿素a浓度及浮游植物生长下降相关,可能影响海洋生产力与鱼类栖息地。此外,南海通流减缓可能作为印尼通流增强的补偿机制,进而对印太地区跨盆地海洋环流产生影响。
论文第一作者南峰表示,该研究首次实现南海通流的百年尺度重建,为理解其历史变化并为未来研究提供了关键基线。
