中国气象学会气象青年科技交流会暨2021年青年科学家论坛

海洋作为地球大气最广阔的下垫面，能够通过海表温度的异常信号来调节全球和区域 气候。然而，以往的研究大多是通过一些传统的统计方法，例如线性拟合等，来研究全球 海表温度长期趋势的演化特征。但海洋是一个高度复杂的、非线性的动力系统，海表温度 具有非线性性和非平稳性的特征，这意味着先验的线性假设不可能充分揭示出海表温度的 长期演化特征。因此本文采用了一种具有自适应性的局部时空数据分析方法——多维集合 经验模态分解(MEEMD)，来研究海表温度长期趋势在百年尺度上的非线性演化特征。

研究发现，全球海表温度的长期演化趋势主要表现为持续增暖。值得关注的是，北大 西洋经历了长达百年的持续降温过程，而赤道中太平洋和南太平洋的海表温度则表现为先 变冷后增暖的长期演化特征。赤道中太平洋在上世纪中叶附近由降温转变为增温，随后与 北冰洋、西边界流及其在南北半球中纬度的延伸区域共同构成近几十年来升温最快的海 域。近年来最剧烈的增暖主要发生在北冰洋、北半球的大陆东岸、整个印度洋海域，尤其 是热带太平洋海域。从纬向平均的角度看，1910 年前后，暖化几乎是同时出现在北半球的 副热带和 50°S 附近，随后北半球的副极地海域也开始出现暖化。前两个暖带逐渐向赤道附 近扩张，使热带海洋特别是太平洋开始出现剧烈且迅速的增暖。