• 周二. 3 月 11th, 2025

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冬季撒哈拉沙尘如何影响赤道大西洋变化?

 

 

撒哈拉沙尘从非洲大陆传播到远离其起源地的遥远地区,虽然人们经常讨论沙尘对空气质量、生态系统和人类健康的影响,但它在塑造大气和海洋系统方面的作用也同样重要。最近的一项研究探讨了撒哈拉沙尘在调节该地区气候动态方面的关键作用。

撒哈拉沙尘与气候、海洋之间的相互作用

撒哈拉沙尘自北非干旱地区随风飘散到很远的地方,每年都有大量沙尘被卷入大气并穿越大西洋,已经不仅仅是一个局部沙尘现象,而是一个会影响大范围的大气、海洋温度等的自然问题。而受撒哈拉沙尘影响最严重的地区之一是赤道大西洋,特别是对海面温度和大气压力的影响,这会影响热带天气、海洋环流,甚至影响全球热交换等。

大气和海洋相互作用的驱动海表温度的关键因素,撒哈拉沙尘影响赤道大西洋海表温度的主要机制之一是改变大气的热力学性质,沙尘颗粒散射并吸收的太阳辐射,会改变大西洋的辐射平衡,改变海洋表面的能量输入,从而影响海面温度。而尘埃的冷却效应也可以显著降低海表温度,破坏海洋和大气之间的热交换平衡,影响着更广泛的气候条件。

海表温度的变化还会通过改变大西洋的气压梯度来影响大气环流,这种变化可能会改变热带辐合带的位置,而热带辐合带是北半球和南半球信风的分界线。热带辐合带的位置的改变会影响热带地区的降雨、季风等。

早前的一项研究,探讨了撒哈拉沙尘对赤道大西洋海表温度变率的影响,研究发现沙尘通过短波辐射阻挡解释了北大西洋热带地区海表温度年际变率的约35%。研究表明撒哈拉沙尘是北大西洋热带地区海表温度变率的重要驱动因素,尤其是在混合层较深的区域;沙尘的辐射效应在夏季最为显著,但在其他季节的影响较小

也有研究人员探讨了赤道大西洋波动力学与撒哈拉沙尘的关系,研究发现沙尘通过激发罗斯比波和开尔文波,影响赤道大西洋的海表温度变率,沙尘导致的波动力学变化对赤道大西洋的海表温度变率有显著影响

新的研究发现

近日,一项新的研究探讨了撒哈拉沙尘对赤道大西洋海表温度变率的影响,研究利用观测数据和再分析数据,通过对这些数据的回归分析和复合分析,研究者揭示了撒哈拉沙尘在冬季对赤道大西洋变率的影响机制。

研究发现,撒哈拉沙尘通过短波辐射阻挡导致海表冷却,但在冬季,沙尘还通过对低层大气的加热作用,导致赤道大西洋的海表温度出现复杂的非单调响应,在冬季会导致赤道大西洋的海表温度在春季出现冷却,随后在秋季和冬季出现升温。具体而言,在冬季,撒哈拉沙尘导致的赤道大西洋海表温度在春季(3-5月)出现冷却,冷却幅度约为-0.3°C,随后在秋季和冬季(9月-次年1月)出现升温,升温幅度约为0.2°C。

此外,研究还发现,撒哈拉沙尘引起的海表温度梯度变化会导致跨赤道风的产生进而导致大西洋降水带的北移,使得大西洋降水带在春季北移约2°纬度。

研究结果表明,撒哈拉沙尘是赤道大西洋变率的重要驱动因素,对赤道大西洋的影响并非单一的冷却效应,而是通过辐射、大气动力学和海洋动力学的复杂相互作用实现的。

这项研究揭示了撒哈拉沙尘在赤道大西洋气候系统中的重要作用,并为理解全球气候变率提供了新的视角。

思考

虽然已知撒哈拉沙尘会影响海面温度,但沙尘沉积如何影响深海的温度结构和密度梯度?

 

 

参考文献:Ignasi Vallès-Casanova, Ori Adam & Marta Martín Rey ,Influence of winter Saharan dust on equatorial Atlantic variabilityCommunications Earth & Environment volume 6, Article number: 31 (2025) ,doi:10.1038/s43247-024-01926-2

 

 

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