大西洋經向翻轉環(huán)流(Atlantic meridional overturing circulation,AMOC)是全球環(huán)流系統(tǒng)的重要組分，其基本結構可簡單地刻畫為上下兩層.AMOC上層分支將海洋表層高溫、高鹽的海水向極地方向輸送，密度相對較低的海水在北大西洋副極地海域的強烈海氣交互作用下，下沉形成北大西洋深層水，繼而在大西洋中深層向赤道方向流動，構成AMOC下層分支.然而海洋中的實際情況要復雜得多.傳統(tǒng)觀點基于理論和氣候模式，認為位于北大西洋副極地的拉布拉多海是驅動AMOC變異的關鍵海域；拉布拉多海深海對流過程形成的深層密度異常沿大西洋西邊界向低緯度傳輸，通過影響深層西邊界流的強弱調控AMOC由高緯度到低緯度的連續(xù)變化，形成“海洋輸送帶”；但由于缺乏現(xiàn)場觀測依據，AMOC與深海對流的具體聯(lián)系，以及后者是否且如何驅動“海洋輸運帶”等科學問題仍亟待解決[1].

廈門大學李非栗教授課題組聯(lián)合來自北大西洋副極地AMOC觀測項目(Overturning in the Subpolar North Atlantic Program，OSNAP；http:∥www.o-snap.org)的研究團隊，使用最新的跨大西洋、全水深觀測記錄構建了2014—2018年間北大西洋副極地海域的月平均MOC時間序列(圖1)[2].分析發(fā)現(xiàn)在拉布拉多海深層對流強度發(fā)生較大變化的4年間，整個拉布拉多海的MOC強度相對較弱(約2×106m3/s)且無明顯年際變化，支持OSNAP前期的研究結果[3-4]，即MOC主要發(fā)生在格陵蘭島以東的東副極地海域；觀測記錄顯示后者可以解釋82%的AMOC方差，且其4年平均強度(1.68×107m3/s)是拉布拉多海的8倍左右.

圖1 基于OSNAP陣列估算得到的拉布拉多海、東副極地海域以及跨大西洋的MOC月平均強度

該研究進一步指出了拉布拉多海西邊界深層密度變化的來源.前人研究認為該邊界密度信號是由拉布拉多海內部深層對流過程產生，并通過地轉平衡改變深層西邊界流強度，驅動AMOC強度變化.然而通過分析發(fā)現(xiàn)，西邊界流密度變化信號除了受拉布拉多海中心海域深層對流的影響外，還受邊界流系統(tǒng)本身以及上游伊爾明厄海的密度異常調控.正因為西邊界流變化的復雜性，所以將西邊界流強度與AMOC變化進行直接相關的傳統(tǒng)做法存在較大不確定性.相較而言，模式模擬中西邊界流以及拉布拉多海深層對流與AMOC存在的強相關性，可能在于模式中存在溫度、鹽度模擬偏差以及缺乏海洋深層環(huán)流在海盆內部的輸送路徑[5].

該研究為OSNAP項目系列成果之一，近期于NatureCommunications雜志在線發(fā)表，為理解AMOC屬性特征提供了新的觀測證據，對于深入認識AMOC運行機制及變異特性具有重要意義.