近日，中国科学院海洋研究所海洋热力学过程与气候变化研究组在热带印度洋热含量变异研究方面取得新进展，研究揭示了极端正印度洋偶极子（IOD）事件对热带印度洋0-2000米海洋热含量（OHC）的显著增加作用，并阐明了风生海盆尺度热量再分配这一主导机制，为认识印度洋气候变异提供了新依据。研究成果发表于国际学术期刊Advances in Atmospheric Sciences（《大气科学进展》（Advances in Atmospheric Sciences）。

热带印度洋虽为面积最小的热带大洋，却是全球上层海洋升温最为剧烈的海区。已有研究表明，厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）可通过大气桥和海洋通道引起热带印度洋海盆尺度增暖，但作为印度洋主导气候模态的IOD如何调控全海盆热含量仍不清楚。基于IAP海洋分析、GLORYS12V1再分析资料及研究组自主构建的准全球0.1度高分辨率HYCOM模式，研究发现极端正IOD同样可显著增加热带印度洋OHC。2019年创纪录的正IOD事件使热带印度洋0-2000米OHC由年初至秋季成熟期增加约8.2 ZJ（1 ZJ = 10²¹焦耳），增幅与强厄尔尼诺事件相当（图1）。HYCOM模式不仅成功再现了1993-2022年热带印度洋OHC的观测特征，还准确捕捉了2019年极端正IOD成熟期OHC异常的空间分布（图1），为后续归因分析提供了可靠的模式工具。当前HYCOM模式0.1度数据产品已在中国科学院海洋数据中心平台发布（http://dx.doi.org/10.12157/IOCAS.20240410.001）。

图1. 热带印度洋0-2000米OHC的时间演变及2019年秋季（9-11月）空间异常：（a）1993-2022年逐月OHC异常；（b）同期IOD和ENSO指数；（c）IAP资料及（d）HYCOM控制试验的2019年秋季OHC异常空间分布

结合HYCOM敏感性试验与热收支分析，研究定量归因表明，印度洋海表风场变化可解释约80%的OHC总变化，而热带太平洋经印尼贯穿流的热输运贡献较小。机制上，极端正IOD引发的异常风场（包括10°S以南的西北风、赤道东风及阿拉伯海西部的东北风异常）通过改变Ekman抽吸并激发罗斯贝波调整，引起海盆尺度热量再分配，削弱热带印度洋向南的热量输出，使更多热量滞留在热带海盆内（图2）。对1960-2022年其他IOD事件的分析进一步表明，多数极端正（负）IOD事件均伴随热带印度洋OHC的增加（减少），验证了该机制的普适性。

图2. 极端正IOD事件导致热带印度洋热含量增加的机制示意图

该研究从定量归因和动力机制两个层面，系统阐明了极端IOD事件调控热带印度洋热含量的物理过程，明确了局地风场驱动海盆尺度热量再分配的主导作用。鉴于气候模式预估此类事件在人为强迫下可能愈发频繁，该发现有助于认识未来印度洋热含量变化及其对区域气候和海洋生态系统的潜在连锁影响。

该论文第一作者及共同通讯作者为中国科学院海洋研究所段静副研究员，吕宜龙高级工程师为共同通讯作者，合作者包括李元龙研究员和王凡研究员。该研究得到国家自然科学基金等项目资助。

论文信息：

Duan, J.*, Li, Y., Lyu, Y.*, & Wang, F. (2026). Heat Content Increase of the Tropical Indian Ocean Induced by an Extreme Positive Indian Ocean Dipole. Advances in Atmospheric Sciences. https://doi.org/10.1007/s00376-026-5486-x