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Xing, Q., Gao, Z., Ito, Si. et al. Human-induced intensification of sea surface temperature regime shifts threatens global Large Marine Ecosystems. Nat Commun (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-70986-z
研究摘要
全球海洋已显著变暖,且这一趋势将持续下去。在这一大趋势之上,还叠加着一种突发且持续的年代际“气候状态转变”(regime shifts)现象——即在暖期与冷期之间发生的交替转换;这种转变不仅改变了海气相互作用的动力学机制,还重塑了海洋生态系统的组成与功能。尽管人们已意识到不可逆转的“气候临界点”风险正日益增加,但对于这些年代际暖冷转变在过去及未来的演变轨迹,目前仍缺乏清晰的认知。本文结合观测数据与数值模拟结果,揭示了一项重要发现:在过去150年间,全球各大海洋生态系统(LMEs)范围内,海表温度状态转变的发生频率与振幅均呈现出广泛且显著的增长,增幅高达130%至140%;值得注意的是,这种转变过程中的非对称性在北半球表现得尤为强烈。气候模型分析表明,上述趋势主要归因于人为因素引发的全球变暖;变暖效应抑制了向“冷状态”转变的进程,并进一步强化了“暖状态”的维持。若不采取有效的减缓措施,预计到21世纪末,这些气候状态转变的强度(相对于近期水平而言)将进一步激增130%至180%;唯有在最低排放情景下,我们才有可能遏制这种转变强度的持续增强——尽管北极海域的情况可能仍将例外。进一步的分析揭示了温度状态转变的加剧与生态及渔业系统的突变之间存在紧密的关联:两者之间表现出21%至46%的同步性,且这种同步性正呈上升趋势;这恐将进一步加剧年代际尺度的生态系统不稳定性,并引发更为严峻的社会经济挑战。从海洋科学的视角来看,这些研究成果不仅凸显了实现《巴黎协定》既定目标刻不容缓的紧迫性,同时也深刻揭示了北极地区在气候变化面前所表现出的极度脆弱性。
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