近日，中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境国家重点实验室（LTO）研究员王春在团队首次揭示了当前和未来全球变暖情景下暖水珊瑚礁区域的海洋热浪/冷浪事件特征及可能物理机制。该研究以姚玉龙博士为第一作者、王春在为通讯作者发表在Progress in Oceanography（《海洋学进展》）上。
全球暖水珊瑚礁主要分布在30°S－30°N的热带和亚热带浅海海域，最适宜的生长温度一般为20－28℃，超过这个范围可能导致珊瑚体内的虫黄藻逸出，从而表现为珊瑚礁白化。珊瑚礁生态系统因具有极高的生物多样性，而被称为“海洋中的热带雨林”，是全球海洋生态系统的重要组成部分。海洋热浪（冷浪）是指发生在海洋中的极端高温（低温）事件，定义为海表温度至少连续五天超出（低于）气候平均态90（10）百分位阈值。
近几十年来，海洋热浪和冷浪给全球珊瑚礁生态系统带来严重威胁，特别是海洋热浪与全球几次大规模珊瑚礁白化事件密切相关。该研究表明，1982－2021期间全球珊瑚礁区域海洋热浪快速增加，年均总天数趋势为10.3天/10年；海洋冷浪快速减少，年均总天数趋势为-9.9天/10年，都快于全球同期平均值。CMIP6多模式结果也同样表明未来（2022－2070）全球珊瑚礁区域海洋热浪增多而海洋冷浪减少，且海洋热浪与冷浪的发生面积比在SSP245全球变暖情景下高达28倍，SSP585全球变暖情景下高达109倍。
上层海洋变暖（0-700米）是导致当前全球珊瑚礁区域海洋热浪增多而海洋冷浪减少的主要原因。未来全球变暖背景下，海洋热浪和冷浪持续时间的差异是导致两者发生面积悬殊的重要因素。为了避免未来发生更多珊瑚礁白化事件，将增温控制在1.5 ℃内非常重要。此外，由于厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）事件对全球珊瑚礁区海洋热浪的发生有重要影响，因而预估全球变暖下极端ENSO事件的变化特征是预测珊瑚礁白化事件的关键。
本研究得到了国家自然科学基金重大项目、国家重点研发计划、国家自然科学基金青年项目、中国博士后科学基金等共同资助。
相关论文信息： Yao, Y., Wang, C., Marine heatwaves and cold-spells in global coral reef zones, Progress in Oceanography (2022), doi: https://doi.org/10.1016/j.pocean.2022.102920.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0079661122001793
图1 1982-2021年全球珊瑚礁区域海洋热浪（a, b）和海洋冷浪（c, d）指数的年均变化，红色虚线表示线性趋势，阴影表示强厄尔尼诺年
图2 2022-2070年SSP58全球变暖情景下，全球珊瑚礁区域海洋热浪总天数（a）和海洋冷浪总天数（b）空间分布
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