近日，中国科学院海洋研究所王凡团队对印度洋海域海洋热浪研究取得新进展，阐明了海洋热浪与热带大气季节内振荡(MJO)之间的密切联系，研究成果发表于国际学术期刊Journal of Geophysical Research: Oceans。

作为极端海温事件，海洋热浪在短期内放大了气候变暖对区域生态系统和经济活动的压力。研究表明，热带东南印度洋（SETIO）是全球海洋热浪最严重的区域之一，其影响范围涵盖海洋生物、生态环境、渔业生产、旅游与服务业等方面。然而，目前尚未有研究厘清调控这些热浪事件的物理过程，难以对其精准预测。

该研究利用1982-2021年的观测数据和再分析数据，发现SETIO夏季热浪和冷浪事件与MJO的关系密切，有超过一半的事件发生在MJO活跃期，并且这些事件的持续时间较长。MJO第3、4相位的热浪和第6、7相位的冷浪强度显著更高。MJO通过影响大气对流，调控了SETIO的海表温度变化，进而影响热浪和冷浪的发生与发展。MJO主要通过短波辐射和潜热通量影响海温。当MJO处于第1、2相位时，SETIO的大气对流被抑制，云覆盖度较少，进入海洋的太阳辐射增多；东风异常与背景态西风方向相反，总表面风速减弱，抑制了海洋的潜热释放。这些条件驱动该区域季节内SST升高，在MJO第3、4相位容易出现更强和持续时间更长的热浪事件。

研究还表明，MJO状态可作为预测SETIO热浪和冷浪事件的先兆因子。例如，当MJO处于第1相位时，SETIO区域在12±10天后有18%的概率发生热浪，是背景发生概率的四倍。因此，MJO为区域性极端气候和环境灾害事件的预测提供了重要启示。

图  MJO对热带东南印度洋（SETIO）海洋热浪（MHWs）影响的示意图及其预测

当马登-朱利安振荡（MJO）对流中心位于非洲以东（RMM相位1）时，SETIO处于晴朗条件控制，云量减少，短波辐射（QSW）增加，东风异常，表面风速减弱，潜热释放（QLH）受到抑制。这些大气条件驱动海表温度升高，为MHWs提供潜在的可预测性。黑色箭头和文字分别表示MJO向下一个阶段传播的时间和概率。从RMM相位1和相位2开始预测时，当MJO演变到RMM相位3时，SETIO发生MHW的概率分别为18%和20%（红色箭头和文字）

文章第一作者为中国科学院海洋研究所博士研究生崔展娴，通讯作者为李元龙研究员，论文合作者包括海洋所王凡研究员和郭亚茹博士。研究得到了崂山实验室项目、中国科学院战略先导科技专项和国家自然科学基金资助。

论文链接：https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2023JC020867

论文信息：Cui, Z., Li, Y., Guo, Y., & Wang, F. (2024). Impacts of the Madden‐Julian Oscillation on marginal sea heatwaves of the southeastern tropical Indian Ocean. Journal of Geophysical Research: Oceans, 129, e2023JC020867. https://doi.org/10.1029/2023JC020867