第八届青年地学论坛

海洋环流对调节全球温盐、能量以及碳、氮循环具有重要作用。受南海西边界流和夏季盛行西南季风的影响，在南海西部夏季存在两个反向旋转、紧密联系在一起的冷暖涡旋，形成涡旋偶极子，中间形成强急流称为东向急流，构成涡旋偶极子-喷射流体系。东向急流向东可延伸至东部海域，实现南海西部、东部的物质与能量的直接输运和转移。研究表明，第四纪东向急流已存在，现代东向急流主轴（路径）在10.7˚N和14.3˚N之间摆动，然而，我们对东向急流地质时期的路径变迁、强度变化及其协同控制因素知之甚少。
论文对末次冰盛期以来东向急流变化进行研究，发现在末次冰期低海平面时，东向急流主轴位于现代位置的北部；冰消期、全新世，随海平面上升，涡旋偶极子向南迁移。在此基础上，对文献资料进行再分析，发现S值（沉积物亚铁磁性矿物比率）和海表温度（SST）联动变化指示急流主轴变迁。晚更新世以来，东向急流主轴位置约在141Ka由北部迁移至南部，在124ka-75ka期间总体稳定在南部，但发生124-96ka、96-75ka两个阶段性来回摆动，61ka时快速移动到南部，发生75-56ka、56-37ka、37-11.4ka三个阶段性来回摆动。对东向急流37-11.4ka及全新世变化过程精细分析，发现存在以26ka、19ka、16ka、11.4ka、4.9ka为界点的短期性波动变化，这表明东向急流主轴变迁具有周期性南北移动、阶段性来回摆动和短期性波动的跃迁式演变特点。研究揭示海平面变化，即海峡连通及水体交换变化调控着东向急流主轴位置的周期性南北移动，这是对高纬冰盖变化的响应。类ENSO、东亚季风、ITCZ以及南海降水量、12˚N断面太阳辐射量等协同调控因素影响东向急流不同时间尺度的阶段性摆动和短期性波动的演变。
本文研究丰富了涡旋偶极子-喷射流体系理论，对开展东向急流的海洋热浪消减作用、12˚N断面的海洋观测提供了新思路，为全球变暖大背景下的气候预测和气候驱动机制提供依据。然而，对协同调控因素如何影响和驱动东向急流的跃迁演变，以及东向急流演变与全球、区域性气候变化耦合的关系尚需进一步研究。