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近日，中国科学院海洋研究所海洋热力学过程与气候变化研究组联合Scripps海洋研究所团队在大西洋经圈翻转环流（AMOC）长期变化研究方面取得新进展，研究成果“Equatorial Atlantic mid-depth warming indicates Atlantic meridional overturning circulation slowdown”发表于国际学术期刊Communications Earth & Environment。

气候模式预测在人为温室变暖的影响下AMOC会减缓。相对于工业革命前，近年来全球平均地表温度已上升了约1.5°C，但关于AMOC是否以及何时减缓的争论仍然存在。研究表明AMOC变化引起的异常信号并未局限于北大西洋，通过海洋波动调整可传播至低纬度甚至印度洋－太平洋海盆。在本研究中，我们研究了赤道大西洋上的AMOC指纹，以获得对AMOC强度长期变化和潜在动力学的新见解。

通过MITgcm海洋模式实验和耦合气候模式CESM2大集合模拟，确定了赤道大西洋中一个独特的温度指纹——中层（1000~2000米）温度，该指纹标志着AMOC的变化（图1）。AMOC减弱导致亚极地北大西洋次表层变暖，该异常信号可通过斜压开尔文波传播至赤道，引起赤道大西洋中层的均匀变暖。所以，赤道大西洋是AMOC异常信号传播到其他海洋的关键十字路口。气候模式分析表明，与亚极地北大西洋SST指标相比，赤道大西洋中层温度和AMOC在年代际和更长时间尺度上的变化高度相干，表明其是AMOC长期变化的更好指标，并且两者存在约10年的动力学滞后关系（图2）。观测结果显示，1960年以来赤道大西洋中层已出现了强劲的中深层变暖，并在21世纪初从自然变率明显显现，这表明AMOC在20世纪末已经开始放缓。本研究强调了AMOC变化引起的赤道大西洋动力指纹，基于观测为历史时期AMOC变化提供了进一步证据。

图1 MITgcm实验中赤道大西洋的温度变化

图2 气候模式中AMOC强度及其代理指数的变化

论文第一作者为中国科学院海洋研究所博士后任秋萍，通讯作者为Scripps海洋研究所谢尚平教授和中国科学院海洋研究所李元龙研究员，合作者还有Scripps海洋研究所彭启华博士和中国科学院海洋研究所王凡研究员。该研究得到了国家自然科学基金，山东省自然科学基金和中国博士后基金等项目支持。

论文信息：

Ren, Q., Xie, S.-P.*, Peng, Q., Li, Y.* & Wang, F. (2025). Equatorial Atlantic mid-depth warming indicates Atlantic meridional overturning circulation slowdown. Commun. Earth Environ. 6, 819, https://doi.org/10.1038/s43247-025-02793-1

相关论文：

Ren, Q., Li, Y.*, Hu, S., Xie, S.‐P., Lyu, Y., & Wang, F. (2025). Heat storage pattern linked to the Atlantic Meridional Overturning Circulation slowdown. Geophysical Research Letters, 52, e2025GL116801. https://doi.org/10.1029/ 2025GL116801

Ren, Q.*, Kwon, Y., Yang, J., Huang, R. X., Li, Y.*, and Wang, F. (2024). Substantial Warming of the Atlantic Ocean in CMIP6 Models. Journal of Climate, 37, 3073–3091, https://doi.org/10.1175/JCLI-D-23-0418.1