中国科学院海洋研究所胡敦欣院士课题组胡石建研究员团队成功利用珊瑚地球化学指标重建了百年时间尺度的黑潮流量变化，并基于此揭示了黑潮流量的年际-年代际及长期趋势变化及影响因素。相关成果发表于国际地学领域一区Top期刊Global and Planetary Change。

图1（a）珊瑚Sr/Ca重建的百年尺度SST变化；（b）季节和（c）年际时间尺度，珊瑚Sr/Ca能够记录SST变化

黑潮是西北太平洋上一支强大的大洋西边界流，是北赤道流的北向分支，对我国、东亚乃至全球气候影响显著。前人研究表明，全球气候变暖背景下，黑潮和其他西边界流区的升温速率比全球平均快2~3倍，显著降低海洋吸碳能力，进一步促进大气二氧化碳增加。因此，了解工业革命前后黑潮及其他洋流的变化，对于理解海洋环流对气候变暖的响应和反馈至关重要。但是，由于缺少长期连续观测资料，对黑潮百年时间尺度的变化了解较少。

图2 珊瑚Sr/Ca记录年际时间尺度台湾东南部黑潮流量变化

由于黑潮对西北太平洋温度有重要影响，黑潮与其路径上的海水温度之间存在密切关系，而珊瑚的Sr/Ca指标可用于定量重建海表温度变化（图1），且珊瑚具有时间尺度广、生长速度快、分辨率高、地球化学指标丰富、定年精确等特点，可以通过珊瑚Sr/Ca指标重建的海表温度变化来重建黑潮流量，以弥补器测资料的不足。为此，研究团队利用我国台湾岛南部采集的滨珊瑚样品月分辨率的Sr/Ca数据，并结合前期已发表的滨珊瑚月分辨率的δ18O数据（Li et al., 2017）进行分析。研究发现，在年际时间尺度上，增强的黑潮通过产生强烈的上升流，引起表层海水温度改变，导致珊瑚Sr/Ca增加（图2）。研究团队进而利用珊瑚Sr/Ca重建了1788-2013年的台湾东南部年际尺度黑潮流量变化（图3），发现长期以来黑潮流量具有减弱的趋势，特别是1950s后受海洋变暖影响减弱趋势加快（图3）。此外，北赤道流分岔位置的南移对黑潮流量的减弱也有一定贡献（图4）。ENSO和PDO相位的转变，特别是在1950s前，对黑潮流量的长期变化也具有一定影响（图5）。本研究为今后利用珊瑚地球化学指标记录洋流变化提供了参考，可以利用化石珊瑚示踪古洋流的变化。

图3 珊瑚Sr/Ca重建的1788-2013年台湾东南部黑潮流量（黑线）及与全球（橙线）及西太暖池（紫线）海洋热含量关系

图4 珊瑚重建的台湾东南部黑潮流量与北赤道流分岔位置关系分析

图5 珊瑚指标重建的黑潮流量与ENSO及PDO关系分析

论文第一作者为中国科学院海洋研究所李小花副研究员，通讯作者为中国科学院海洋研究所胡石建研究员。研究得到了崂山实验室基金和中国科学院先导科技专项等项目资助。

相关论文信息：

（1）Li, X. H., Guo, X., Jiang, H., Lu, X., Zhang, Z., Ma, J. and Hu, S. J.* (2024). Long-term variability of the Kuroshio since 1788 based on coral records. Global and Planetary Change, 104611.

（2）Li, X. H., Liu, Y., Hsin, Y.-C., Liu, W., Shi, Z., Chiang, H.-W. and Shen, C.-C. (2017). Coral record of variability in the upstream Kuroshio Current during 1953–2004. Journal of Geophysical Research: Oceans 122, 6936-6946.