图2 新的IAP盐度数据和国际已有数据的对比示例

IAP数据（黑色）显示出非常好的时间连续性，消除了大部分数据中存在的虚假“盐度漂移”

新数据进一步证实了的海洋“咸变咸、淡变淡”的盐度长期空间变化格局，并首次给出0-2000米平均盐度变化趋势（图3）。结果显示，过去60年，盐度相对较低的太平洋在进一步变淡，淡化最明显的海域为我国临近的西北太平洋以及澳大利亚以东海域。相反，盐度相对较高的大西洋中低纬度区域显著变咸，信号最显著的海域也在海盆西边界区域；而大西洋极地区域显著变淡，主要由于冰盖和海冰融化引起的淡水注入海洋导致。在印度洋，盐度表现出南北相反的变化。总体而言，自1960年以来，全球海洋上层2000米“高-低”盐度差异已经增大了1.6%（图4），而海表盐度差异已经增加了7.5%。

图3 全球海洋盐度变化的空间结构

上图为上层2000米盐度的气候平均态。中图为上层2000米盐度的变化线性趋势（1960-2018年）。下图为各个海盆纬向平均从0到2000米的盐度变化趋势

图4 1960-2017年0-2000米“盐度差指数”的时间序列（SC2000）

“盐度差指数”（Salinity-Contrast index）定义为高盐度区域的盐度变化和低盐度区域的盐度变化之差，这里“高”或“低”是相对于过去几十年的全球海洋平均盐度而言。因此，如果该指数增加，则表明“咸变咸、淡变淡”现象更为明显。背景图：积云和降水 (图片: 王习麟)

海洋“咸变咸、淡变淡”的盐度变化主要是由全球水循环“干变干、湿变湿”的变化驱动的，本研究也利用新的盐度格点数据推算了自1960年以来的全球水循环变化，结果表明：全球“干变干，湿变湿”水循环格局已经加剧了2~4%/℃。而通过与气候模式模拟结果结合分析发现：人类活动是造成海洋盐度格局变化加速的主要原因，这也反映了人类活动对海洋环境的另一项“改造”。

基于该估算，如果本世纪全球气温比工业革命前升高2℃（《巴黎协定》目标的上限），全球水循环将增强4~8%，这意味着更为剧烈的蒸发（特别是在已经较为干旱的区域）和更为强烈的降水（特别是在降水已经较多的地区）。蒸发更为剧烈意味着干旱的地方将变得更为干旱，直接威胁农业生产和粮食安全。干旱也容易带来野火，威胁中国、美国、南美亚马逊森林等地区的生命和财产安全。更为强烈的降水则容易造成更大的暴雨、洪涝等气象灾害。同时，台风天气下降水强度将加大，未来沿海、小岛和低洼地区将会面临更严峻的防护压力。

新的盐度数据（IAP-Salinity）除应用于全球水循环研究外，盐度变化对大洋环流、海洋生物地球化学过程有重要影响，例如：极地盐度变化会改变海水密度，对大西洋经向翻转环流有关键调制作用，进而影响全球天气和气候；盐度变化会改变局地海水密度，影响海洋层结稳定性，进而调节海洋垂向能量、物质、碳交换强度，影响海洋生态系统和渔业资源。

论文第一作者是来自中科院大气所成里京副研究员，合作者包括大气所朱江研究员和博士生李冠城、赵宣铭，苏黎世联邦理工学院N. Gruber，美国国家大气研究中心K. Trenberth和J. Fasullo，美国宾州州立大学M. Mann以及美国圣托马斯大学J. Abraham。

该研究得到国家重点研发计划全球变化及应对专项“海洋环境变化关键参数观测数据处理方法和产品研制”（2017YFA0603202）、中科院海洋大科学中心自主部署项目（COMS2019Q01）等资助。

新的盐度数据（IAP-Salinity）下载：

①中科院大气所：http://159.226.119.60/cheng/；

②中科院海洋大科学研究中心：http://159.226.158.119:38111/thredds/catalog/iap/salt/catalog.html。

论文信息：Cheng L., K. E. Trenberth, N. Gruber, J. P. Abraham, J. Fasullo, G. Li, M. E. Mann, X. Zhao, Jiang Zhu, 2020: Improved estimates of changes in upper ocean salinity and the hydrological cycle. Journal of Climate. In press, doi: https://doi.org/10.1175/JCLI-D-20-0366.1.

视频：1960-2019海洋0~2000米平均盐度变化趋势：

（视频制作：中国科学院海洋科学数据中心）

信息来源:中国科学院海洋大科学研究中心

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