揭秘东热带大西洋海平面变化，1993-2022年的三十年深度研究

海平面上升是全球变暖的显著后果之一，特别是对沿海地区的影响尤为严重。研究通过分析1993年至2022年间东热带大西洋（ETAO）的海平面异常（SLA）及其组成部分（热膨胀、盐膨胀和海洋质量），揭示了该地区的海平面变化趋势及其驱动因素。

东热带大西洋是一个复杂的海洋区域，受多种气候因子的影响。研究表明，该地区的海平面上升趋势与全球平均水平相似，但存在显著的区域差异。研究利用卫星高度计数据和ARMORD3D数据集，分析了该地区的热膨胀和盐膨胀趋势，并结合GRACE和GRACE-FO任务的数据，探讨了海洋质量变化对海平面上升的贡献。

这项研究主要有哪些发现呢？

• 海平面上升趋势：东热带大西洋的海平面上升趋势为每年3.52 ± 0.47毫米，与全球平均水平相近。
• 区域差异：几内亚湾（GoG）显示出最高的区域上升趋势，每年3.42 ± 0.12毫米。
• 热膨胀和盐膨胀：热膨胀趋势为每年0.88 ± 0.04毫米，主要集中在赤道和南大西洋地区¹。盐膨胀在安哥拉附近表现为淡化趋势。
• 海洋质量变化：GRACE数据表明，海洋质量变化对长期海平面上升的贡献显著。

研究表明，东热带大西洋的海平面变化受多种因素影响，包括区域气候模式（如热带南大西洋指数）的持续影响。这些发现强调了制定适应和缓解策略的紧迫性，特别是对人口密集的沿海社区而言。

这项研究通过对东热带大西洋海平面变化的三十年研究，揭示了该地区的复杂动态及其驱动因素。未来的研究应进一步探讨气候变化对区域海平面变化的长期影响，并制定有效的应对策略。

参考文献：Exploring steric sea level variability in the Eastern Tropical Atlantic Ocean: a three-decade study (1993–2022)（PDF）

一、几内亚湾的海平面上升趋势为何显著高于其他区域？

几内亚湾的海平面上升趋势显著高于其他区域，是由多方面原因共同导致的。

• 几内亚湾受热带南大西洋指数（TSAI）等区域气候模式的影响较大。这些气候模式会导致海洋表面温度和盐度的变化，从而影响海平面的上升。
• 几内亚湾的海水温度上升较快，导致热膨胀效应显著。热膨胀是指海水温度升高时，水体体积增大的现象，这直接导致海平面上升。
• 几内亚湾的海洋环流系统复杂，受大西洋经向翻转环流（AMOC）等大规模海洋环流的影响。

二、热膨胀和盐膨胀对海平面变化的贡献分别是什么？

热膨胀是指海水温度升高时，水体体积增大的现象。由于海水的热膨胀系数较高，温度的微小变化就能导致显著的体积变化。热膨胀对海平面上升的贡献主要体现在以下几个方面：

• 上层海洋变暖：上层海洋（0-700米）的温度升高是热膨胀的主要来源。研究表明，上层海洋的变暖对全球海平面上升的贡献约为40%。
• 深层海洋变暖：尽管深层海洋（700米以下）的温度变化较小，但由于其体积巨大，深层海洋的热膨胀效应也不可忽视。近年来的研究发现，深层海洋变暖对海平面上升的贡献逐渐增加。

盐膨胀是指海水盐度变化引起的体积变化。盐度的增加会导致海水密度增加，从而使海平面下降；反之，盐度的降低会导致海水密度减小，使海平面上升。盐膨胀对海平面变化的贡献主要体现在以下几个方面：

• 淡水输入：河流、降雨和冰川融化等淡水输入会降低海水盐度，导致盐膨胀效应，使海平面上升。
• 蒸发和降水：蒸发会增加海水盐度，而降水会降低海水盐度。这些过程在不同区域的影响不同，导致局部海平面变化。

总体而言，热膨胀是全球海平面上升的主要驱动因素之一，而盐膨胀的影响则更多体现在区域性变化上。两者共同作用，导致了复杂的海平面变化模式。

三、区域气候模式对东热带大西洋海平面变化的影响有哪些？

区域气候模式对东热带大西洋（ETAO）海平面变化的影响是多方面的，主要包括热带南大西洋指数、厄尔尼诺-南方涛动、大西洋经向翻转环流、区域风场变化等。

1. 热带南大西洋指数（TSAI）

• TSAI 是一个重要的区域气候模式，反映了热带南大西洋的海表温度异常。TSAI 的变化会影响海洋环流和大气环流，从而影响海平面变化。例如，当 TSAI 为正时，热带南大西洋的海表温度升高，导致海水热膨胀，进而引起海平面上升。

2. 厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）

• ENSO 是全球气候系统中最重要的变率之一，对东热带大西洋的海平面变化有显著影响。厄尔尼诺事件期间，赤道太平洋东部的海表温度升高，导致全球气候模式发生变化，进而影响大西洋的海洋环流和海平面。例如，厄尔尼诺事件会导致东热带大西洋的降水增加，淡水输入增加，导致海平面上升。

3. 大西洋经向翻转环流（AMOC）

• AMOC 是大西洋中的一个重要海洋环流系统，对全球气候和海平面变化有重要影响。AMOC 的强度变化会影响东热带大西洋的海水温度和盐度，从而影响海平面变化。例如，当 AMOC 减弱时，东热带大西洋的海水温度升高，导致热膨胀效应增强，海平面上升。

4. 区域风场变化

• 区域风场变化也会显著影响东热带大西洋的海平面。例如，东风增强会导致海水向西移动，导致东热带大西洋的海平面下降；反之，东风减弱会导致海水向东移动，导致海平面上升。

5. 降水和蒸发

• 降水和蒸发的变化也会影响东热带大西洋的海平面。降水增加会导致海水淡化，盐膨胀效应减弱，海平面上升；蒸发增加会导致海水盐度增加，盐膨胀效应增强，海平面下降。

这些区域气候模式通过影响海水的温度、盐度和流动模式，进而影响东热带大西洋的海平面变化。

四、思考

东热带大西洋的海平面变化在未来几十年内可能会受到哪些新的区域气候模式的影响？如何更好地量化和预测这些气候模式对海平面变化的长期影响？

热膨胀和盐膨胀在不同时间尺度上的相互作用如何影响海平面变化？是否存在某些关键区域或时间段，热膨胀和盐膨胀的影响尤为显著？

大西洋经向翻转环流（AMOC）变化的主要驱动因素是什么？这些因素如何具体影响东热带大西洋的海平面？区域风场变化对海洋环流和海平面的影响机制是什么？

这些有趣的问题旨在激发你的思考，助你更深入地理解，希望能为你带来新的启示和帮助~~~

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