2022年3月7日，Journal of Physical Oceanography在线报道物理海洋教育部重点实验室最新科研成果“Weakening and Poleward Shifting of the North Pacific Subtropical Fronts from 1980 to 2018”（《自1980至2018年期间北太平洋副热带锋面向极移动且减弱》）。该成果由实验室青年学者许丽晓博士带领的科研团队合作完成。

　　北太平洋副热带逆流从太平洋西部（20°N，130°E）向东北倾斜并可延伸到夏威夷岛以北（25°N，160°W）。北太平洋副热带逆流处同时对应一个海表面温度（密度）的锋面，被称为副热带海洋锋（Subtropical Front，STF）。在实际的观测中，北太平洋副热带逆流并不是连续的一支流，而是有明显的三个分支，并与三个副热带海洋锋一一对应。根据其相对位置依次称之为南部副热带海洋锋（SSTF）、北部副热带海洋锋（NSTF）和东部副热带海洋锋（ESTF）（图1）。前人研究表明副热带逆流和对应锋面的变化对大气对流活动有重要影响。

图1：三支北太平洋副热带锋面（NSTF,SSTF和ESTF）在不同数据集中位置（黑色圆圈（前）、加号（后））和强度（颜色）的差异对比。左列为1980-1989年平均（对应锋面位置用黑色圆点表示），右列为2009-2018年平均状态（对应锋面位置用黑色加号）。上三排为观测数据结果，其中a-b)为Ishii数据结果，c-d) IAP, e-f) EN4；第四排g-h)为再分析数据 SODA结果；最底层i-j)为 OFES 高分辨率模式结果。

　　本研究应用多源观测数据、再分析资料，并结合高分辨率海洋模式，综合分析发现北太平洋副热带海洋锋自1980年至2018年期间，出现北移并减弱趋势。其中东部副热带海洋锋（ESTF）的北移和减弱最显著（图1-2）。进一步研究表明，北太平洋副热带海洋锋面位置和强度的变化与其北侧的北太平洋副热带西部和中部模态水的变化有密切关系，而模态水的变化则与其生成地 — 黑潮延伸体海域的变化有关。自1980年以来，Hadley 环流向极扩张导致了黑潮延伸体流轴和对应锋面的北移，这将影响副热带西部和中部模态水形成位置北移和强度的减弱，通过调控上温跃层倾斜，最终导致北太平洋副热带锋面向极移动且减弱。研究揭示了黑潮延伸体-模态水-副热带逆流作为一个整体呈一致性变化的物理本质，对正确认识北太平洋气候变化具有重要意义。

　　上述研究获得国家自然科学基金（41876006、92058203）等的资助。

图2：北部副热带海洋锋（NSTF；左）、东部副热带海洋锋（ESTF；中）和南部副热带海洋锋（SSTF；右）所在位置（上排）和强度（下排）异常的变化趋势。基于多数据集合平均的结果用黑色实线表示，其线性趋势用黑色加粗虚线表示。Z值表示线性趋势的可信度，当, 其显著性水平。不同数据集的结果分别用不同颜色的符号表示（右侧图注）。

文章链接：https://doi.org/10.1175/JPO-D-21-0170.1