在地球上，海洋不仅是生命的摇篮，也是气候系统的重要调节器。最近，自然资源部第一海洋研究所魏泽勋研究员等关于热带太平洋与印度洋之间洋际交换及其气候效应的观测研究，为我们揭开了这两大洋之间神秘联系的面纱。
你知道吗？在热带太平洋与印度洋之间，存在着一条不为人知的“水下桥梁”——洋际交换。这一现象不仅在海洋学中占据着举足轻重的地位，更在全球气候变化研究中扮演着关键角色。
洋际交换时间多尺度变化
印尼贯穿流作为热带太平洋与印度洋之间的关键洋流，对全球气候系统具有重要影响。在INSTANT计划之前，由于观测资料有限，对其输运量的估算存在较大不确定性。1993—1998年的Arlindo观测计划和2004—2006年的INSTANT计划，通过现场观测，提供了更为精确的数据，显示印尼贯穿流的年平均入流和出流流量分别为12.7 Sv和15 Sv。这些流量受到季风、IOD、ENSO和PDO等气候因素的影响，表现出显著的季节性和年际变化。南海分支作为洋际交换的另一部分，通过吕宋海峡流入南海，进一步分为两支，通过卡里马塔海峡和民都洛—锡布图通道进入印尼海。南海分支的水体输运受季风控制，与印尼贯穿流在多尺度上存在紧密联系。数值模拟结果显示，尽管能够较好地模拟年平均输运量，但对于细节的模拟仍存在挑战，特别是在印尼海域复杂的地形和强烈的混合作用下。这些研究不仅增进了我们对洋际交换及其气候效应的理解，也为进一步探索提供了重要基础。
跨尺度相互作用影响洋际交换的作用机理
洋际交换与太平洋和印度洋环流的相互作用
印尼贯穿流是连接太平洋和印度洋的关键洋流，其源区环流由北赤道流的黑潮和棉兰老流组成，影响南海分支和印尼贯穿流的形成。这些海流在塔劳周围形成气旋式环流结构，并通过多个海峡通道流入印尼海。南太平洋的高盐水和南极中层水也通过不同路径汇入，对贯穿流的水团特性产生影响。出流海域环流包括南赤道流、东部回旋流、卢因流和南爪哇流，这些环流系统与印尼贯穿流有着密切的联系。印尼贯穿流的水团输运路径多样，涉及多个海峡和通道，其水团最终扩散至印度洋其他海域，对全球海洋环流和气候系统具有重要影响。
洋际交换对太平洋和印度洋主要气候模态的调制作用
我国洋际交换观测网建设
（1）洋际交换在不同时间尺度表现出明显变化特征，但现有研究大多集中在体积输运上，对其热量和淡水输运的认识极为有限，对印尼贯穿流和南海分支在其源区、关键海峡通道和出流海域的环流和温盐三维结构的变异规律与机制的认识尚不清晰。
（2）洋际交换海域受到多尺度动力过程的影响和调控。混合、内波和中尺度涡等作为影响海洋环流的重要因素，其对洋际交换的重要作用逐渐得到重视，但这些中小尺度过程和大尺度环流之间相互作用的具体机制研究仍然相对缺乏。
（3）洋际交换承接西太平洋和东印度洋环流，但是对印尼贯穿流温跃层和中层环流结构及其与太平洋和印度洋上—中层环流之间的相互作用机理知之甚少，对洋际交换的水团输运路径及其与太平洋和印度洋环流和水团之间关系的认识并不清楚。
（4）热带印太相互作用的“大气桥”和“海洋通道”机制是提升ENSO可预报性跨越春季预报障碍的主要动力机制之一，但目前对二者的相对贡献认识尚不清楚。
未来一段时间，科学家们将聚焦于洋际交换的多尺度变化、跨尺度相互作用及其对印太海洋环流及气候变化的调控机制，以期在这一重要科学前沿取得创新性的科学认识。
《地球科学进展》是由中国科学院西北生态环境资源研究院和国家自然科学基金委员会地球科学部联合主办的综合性、学术性刊物，主编傅伯杰院士。期刊多年被国家科技部评为中国精品科技期刊，2023年入选中国地学领域高质量科技分级目录T1区，被《中文核心期刊要目总览》《中国科学引文数据库核心版》（CSCD）、Scopus、GEOBASE、EBSCO、美国化学文摘（CA）等国内外重要数据库收录。发文领域涉及：地质科学、大气科学、海洋科学、地理科学、环境科学、地球化学、地球物理学和空间科学等。
《地球科学进展》编辑部
E-mail: adearth@lzb.ac.cn
电 话：0931-8762293
QQ群：114723517
