近日，物理海洋教育部重点实验室周春副教授、赵玮教授、田纪伟教授等科研人员在吕宋海峡-南海深层环流研究领域取得重要进展，首次利用长期连续观测发现吕宋海峡“深水瀑布”的长期增强趋势。国际权威学术期刊Nature Communications（《自然·通讯》）4月10日以“Increasing deep-water overflow from the Pacific into the South China Sea revealed by mooring observations”（《潜标观测揭示了吕宋海峡“深水瀑布”年际增强趋势》）为题在线报道了该成果。

　　南海是大洋深层水涌升的热点海域，对动量、热量和物质循环至关重要。吕宋海峡作为连接南海和西北太平洋的唯一深水通道，每年有数万亿吨来自太平洋的低温、高盐、高溶解氧的深层水（North Pacific Deep Water）通过吕宋海峡以“深水瀑布”形式进入南海，调控着南海深层环流和翻转环流，是南海深层碳循环、溶解氧和营养物质的重要侧向来源，对南海生物地球化学循环过程至关重要。

　　研究团队从2009年开始对吕宋海峡“深水瀑布”开展长期连续观测，先后在巴士海峡、吕宋海槽和恒春海脊关键海槛处构建了5个长期固定观测潜标站。前期，基于观测数据已系统刻画了“深水瀑布”的空间特征和运动路径，准确给出了其多年平均流量，并揭示了“深水瀑布”秋冬强/春夏弱的季节变化特征及混合驱动机制。日前，基于已获取的连续12年的流速和流量数据，研究团队首次揭示了吕宋海峡“深水瀑布”的年际变化和持续增强趋势。研究结果显示，吕宋海峡“深水瀑布”的通量在过去12年中增加了0.074 ± 0.045 Sv，约占总流量的9 ± 5%，同时流核位温降低了-0.010 ± 0.008 ℃。进一步分析显示，吕宋海峡两侧压强差年际增加趋势是“深水瀑布”增强的关键调控因素。

左图：太平洋深层水团分布（a）和吕宋海峡“深水瀑布”固定观测站位置（b）

右图：“深水瀑布”流速与温度剖面

图：吕宋海峡两侧压强差（a）与深水瀑布流量（b, c）与温度（d, e）长期变化

　　吕宋海峡“深水瀑布”的增强，意味着南海深层水垂向交换和涌升过程加快，南海深层水团平均更新速率在进一步增强，这将对南海翻转环流系统和生物地球化学循环过程产生重要影响。上述发现丰富了对吕宋海峡及南海深层环流的认知和理解，对深入认识吕宋海峡及南海深层环流在太平洋翻转环流及全球气候变化中的地位有重要启示，是吕宋海峡及南海深层环流研究的又一重要创新成果。

　　研究成果由周春副教授、实验室在读博士生肖鑫担任共同第一作者，赵玮教授、田纪伟教授作为共同通讯作者。研究获得国家自然科学基金、国家重点研发计划等系列科研项目资助，同时，吕宋海峡潜标作业也得到了“东方红2”科考船的大力支持。

引文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-023-37767-4

ZHOU C., X. Xiao, W. Zhao*, J. -Y. Yang, X. -D. Huang, S. -D. Guan, S., Z. -W. Zhang, and J. -W. Tian*, 2023: Increasing deep-water overflow from the Pacific into the South China Sea revealed by mooring observations. Nature Communications, 14, 2013 (2023).