黑潮延伸体年代际变异显著调控区域海洋二氧化碳吸收
近日，物理海洋教育部重点实验室在Geophysical Research Letters期刊发表题为“Modulation of Oceanic CO2 Uptake by the Kuroshio Extension Bimodal States” （《黑潮延伸体双峰状态对海洋二氧化碳吸收的调制》）的最新研究成果，基于观测重建数据与物理-生物地球化学耦合模式同化资料，评估黑潮延伸体年代际变异对海-气CO2通量的影响。
黑潮延伸体（KE）海区是全球重要的海洋碳汇区之一。以往研究表明，该海区存在显著的年代际变异特征，在海-气耦合延迟振子机制作用下，KE呈现动力稳定态与不稳定态之间交替变化，进而影响区域动力结构、热力过程及生态系统。然而，KE的这种年代际变异如何影响海洋碳吸收尚不清楚。
本研究基于观测的海表CO2分压重建数据，并结合同化观测的物理-生物地球化学耦合模式ECCO-Darwin数据，发现KE稳定态下海表CO2分压降低和风速增强导致KE海区CO2吸收显著增强（图1）。模式能够重现观测中海表CO2分压的主导作用，但由于缺乏中尺度海气耦合过程，导致对风速贡献的低估。混合层溶解无机碳（DIC）收支分析表明，KE稳定态下流轴北移，相应北移的DIC锋面在背景流作用下加剧混合层DIC损失，是海表CO2分压降低的主导动力机制（图2）。
该研究首次明确了黑潮延伸体年代际变异对区域碳汇的重要调控作用，对于理解西边界流延伸体区碳汇动力学、评估气候变化下海洋碳汇响应具有重要意义。成果由物理海洋教育部重点实验室/未来海洋学院第四期学员/海洋与大气学院2024级在读博士研究生李学垠为第一作者，实验室甘波澜教授为通讯作者共同完成。研究工作获国家自然科学基金重大研究计划“西太平洋地球系统多圈层相互作用”集成项目（92258302）等资助。
图1. 黑潮延伸体区海-气CO2通量气候态与KE动力稳定态时期的CO2 通量异常。
图2. 混合层DIC收支分析、KE动力稳定态时期的流轴与DIC锋面北移。
文章引用：
LI X. -Y., and B. -L. Gan*, 2025: Modulation of Oceanic CO2 Uptake by the Kuroshio Extension Bimodal States. Geophysical Research Letters, 52, e2025GL116195, https://doi.org/10.1029/2025GL116195.