海洋储存了全球97%的水，是全球水循环的核心部分，海洋内部如何对淡水进行储存和输送是全球水循环研究的一个关键问题。大西洋经向淡水输送（以下简称“淡水输送”）是影响大西洋经向翻转环流（AMOC）的关键因子，是水循环的重要组成部分。然而, 淡水输送的直接观测昂贵、较为匮乏，目前只有数个观测阵列提供直接的淡水输送测算，只能反映个别纬度上淡水输送的变化。有限的观测数据阻碍了对淡水输送变化过程和机制的探索。

中国科学院大气物理研究所联合厦门大学，在《Geophysical Research Letters》上发表研究，提出了一种新的间接方法测算淡水输送：即通过海洋淡水储量（由海水盐度数据推算而来）、海表淡水通量（蒸发和降水）、位于26.5°N的RAPID观测阵列等数据，求解海洋淡水收支方程，进而测算各个纬度的淡水输送。

该方法有效利用多源海洋大气观测数据，获得了2004-2020年大西洋34°S-66°N范围内各个纬度上淡水输送的气候态及逐月时间序列，弥补了海洋观测阵列稀疏的不足，为进一步理解气候变暖背景下不同纬度上淡水输送变化提供了数据基础，为全球变化背景下海洋水循环变化提供了新的视角。

基于新数据，研究分析了不同纬度上淡水输送的平均态特征和年际、年代际变化。平均态上，淡水输送在34-18°S是向北的，在18°-66°N是向南的（图1）。在年际变化上，在34°S-40°N和40°-66°N两个区域内，淡水输送呈现较为不同的变化规律，可能是因为两个区域的淡水变化驱动因子不同。

图1 来自不同测算的淡水输送平均态特征。红色线结果是基于本研究的新方法。

虽然时间序列较短，论文也尝试分析了2004-2020年不同纬度上的淡水输送的长期变化趋势，发现该时间段内不同纬度上的淡水输送均呈现向北增强的趋势（图2），但不同纬度的趋势强度不一样，导致了局地的盐度输送辐合辐散，影响大西洋局地淡水变化的加速度。

论文第一作者为中国科学院大气物理研究所硕士研究生郑化毅，通讯作者为成里京研究员。合作者包括大气物理研究所潘玉莹博士、朱晨玉副研究员，厦门大学李非栗教授。

图2 2004-2020年大西洋淡水变化的趋势。黑色数字和填充图代表海洋淡水变化的加速度，蓝色数字和箭头代表淡水输送的趋势、红色数字和箭头代表表层淡水通量的趋势。

该研究得到了国家自然科学基金（42122046，42076202，42075036）、国家重点研发项目（2023YFF0805102）、新基石科学基金会、国家重大科技基础设施“地球系统数值模拟装置”的资助。

论文：

Zheng, H., Cheng, L.*, Li, F., Pan, Y., & Zhu, C. (2024). An observation-based estimate of Atlantic meridional freshwater transport. Geophysical Research Letters, 51, e2024GL110021. https://doi.org/10.1029/2024GL110021