新研究发现太阳活动能“操控”深海气候变化

太阳对地球的影响，或许比我们想象得更深。记者9日从中国科学院海洋研究所获悉，该所深海动力学研究组发现，太阳活动不仅影响地球表面的冷暖，还能“操控”深海的气候变化。该研究显示，太阳11年活动周期对北太平洋东部副热带模态水具有显著调节作用，这为将太阳活动这一可预报的外部强迫源纳入年代际气候预测提供了新的链条。相关成果近日发表于国际学术期刊《地球物理研究通讯》。

在海洋次表层，有一些垂向性质近乎均匀的水团，被称为模态水。它们像是海洋内部热量和碳的“储藏室”和“搬运工”：冬季形成后潜沉至永久性温跃层，将表层热量、碳等示踪物带入海洋深处，为气候变化信号进入深海提供重要通道。其中，北太平洋东部副热带模态水连接副热带与热带，在气候系统中扮演着多重重要角色。

研究团队基于长达80年的海洋再分析资料和相关试验，首次揭示了太阳活动周期对北太平洋东部副热带模态水体积的稳健调制。结果显示，太阳活动极大期后一至两年，该模态水形成受到明显抑制；反之，太阳活动极小期则有利于其体积增加。

这背后的机制并非太阳热量直接加热海洋那么简单。中国科学院海洋研究所研究员汪嘉宁介绍，高太阳活动通过“自上而下”的平流层—对流层耦合路径，使阿留申低压增强。这一变化导致北太平洋东部副热带模态水形成区的风应力减弱、海洋热损失减少，冬季混合层变浅；同时，气旋性风应力异常驱动埃克曼上升流，进一步阻碍水体向下潜沉。两者共同作用使潜沉率降低，直接限制了模态水的生成量。

有趣的是，太阳—模态水关系的强度并非恒定。研究发现，这一关系强度受到大西洋多年代际振荡（AMO）的显著调节。AMO暖位相期间，海气耦合增强，海洋混合层对大气强迫的敏感性提高，太阳信号在北太平洋东部副热带模态水变率中被明显放大；而在AMO冷位相期间，这种关系较弱甚至难以检测。