自20世纪初以来，全球变暖趋势加剧，海洋吸收了超过90%的额外热量，导致海温持续上升。受此影响，海洋热浪变得更加频繁、持续时间更长、强度也显著增强，对海洋生态系统、生物多样性以及沿海经济造成了深远影响。作为全球重要的渔业和水产养殖中心，西北太平洋为周边国家提供了关键的渔业资源，其生态健康直接关系到区域经济稳定和粮食安全。然而，西北太平洋海洋热浪的驱动机制、变化特征及可预测性仍未得到充分解析，这不仅影响对未来变化趋势的准确评估，也给区域渔业管理和生态保护带来挑战。

为深入揭示西北太平洋海洋热浪的驱动机制，中国科学院大气物理研究所黄刚课题组采用多变量经验正交函数方法，识别出夏季西北太平洋海洋热浪的两个主要模态。第一模态表现为低纬西北太平洋的广泛增暖，与厄尔尼诺衰退期的夏季密切相关。在厄尔尼诺前冬成熟阶段，北印度洋发生显著增暖，并持续至次年夏季，进而通过激发局地异常反气旋引起西北太平洋的海温正异常。这一过程与日本-太平洋遥相关型及北印度洋—热带西太平洋之间的海温异常梯度密切相关。第二模态则呈现东北—西南向的三极子结构，对应于厄尔尼诺发展期的夏季，主要受北太平洋涛动的影响，体现热带与副热带海温异常间的传播特征。

在揭示海洋热浪驱动机制的基础上，研究团队进一步构建了基于物理的统计预报模型，该模型结合前期异常海温和大气环流指数进行预测，并通过留一法交叉验证评估其性能。结果表明，该方法在预测西北太平洋海洋热浪的发生及空间分布方面表现出较高的准确性，为建立西北太平洋海洋热浪预警系统和实现业务化预测提供了科学支撑。

“我们的研究不仅提升了对西北太平洋海洋热浪的预测能力，也有助于加强极端海洋事件的早期预警，并为渔业资源管理和气候适应策略的制定提供了重要的科学依据”，本文通讯作者大气所黄刚研究员表示。

该研究成果发表于期刊《Journal of Geophysical Research: Atmosphere》，论文第一作者为中科院大气物理研究所研究生乔栎霏，合作作者包括英国谢菲尔德大学唐颢苏博士与大气所黄刚研究员，该研究得到了国家自然科学基金（42141019和42261144687）共同资助。

参考文献：

Qiao, L., H. Tang & G. Huang. 2025: Drivers and Predictability of Summer Marine Heatwaves in the Northwest Pacific. Journal of Geophysical Research: Atmosphere, 130, e2024JD042994. https://doi.org/10.1029/2024JD042994

图一、1982–2022年西北太平洋夏季海洋热浪的时空分布。（a）夏季气候态降水（阴影）、海表温度（等值线）及850 hPa风场（矢量）空间分布；（b）夏季西北太平洋海表温度异常演变的概率密度曲线；（c）海洋热浪综合强度指数（CMI）的气候态空间分布；（d）CMI 线性趋势的空间分布；（e）西北太平洋区域平均 CMI 的次季节变化；（f）1982–2022年CMI纬向平均时间演变。

图二、1982–2022年夏季西北太平洋海洋热浪前两个主要模态的空间分布（a, c）及其对应的时间序列（b, d）。