刚批复成立大学，东方理工，首篇Science！

在宁波籍企业家虞仁荣先生的发起下，浙江省和宁波市政府鼎力支持，宁波东方理工大学（英文名：Eastern Institute of Technology, Ningbo）于2025年6月21日正式获教育部批准设立。让人惊喜的是，建校仅33天，宁波东方理工大学就以第一完成单位的身份，在国际顶尖期刊《Science》上发表了重磅研究成果，强势“打破校史”！下面，就让小编带大家一起拜读一下这篇《Science》。

极端升温引发海洋热浪频发：2023年全球海洋迎来“最热一年”

2023年，地球海洋表层温度突破历史极值，席卷全球的海洋热浪（Marine Heatwaves, MHWs）在持续时间、覆盖范围与强度方面均创下纪录，总活动量高达53.6亿°C天平方公里，较1982年以来的历史均值高出三倍标准差以上。这些极端事件不仅引发了珊瑚礁大规模白化、鱼类产量下降等生态危机，也对依赖海洋资源的产业与人类社会构成深远冲击。面对全球变暖背景下极端气候事件的频发，深入理解其成因与机制，已成为应对气候挑战的重要课题。

在此，宁波东方理工大学曾振中教授团队联合张东晓院士基于高分辨率的ECCO2再分析数据与OISST卫星观测数据，系统分析了2023年全球海洋热浪的空间分布、演化过程与主导机制。研究指出，北大西洋、西南太平洋、北太平洋与热带东太平洋是MHWs最显著的区域，其中北大西洋事件的重现周期高达276年，凸显了其极端性。通过混合层热收支分析，团队厘清了不同区域海洋热浪的主要驱动因素，为今后极端海洋事件的预测与适应提供了关键科学依据。相关成果以“Record-breaking 2023 marine heatwaves”为题发表在《Science》上，第一作者为Tianyun Dong

全球海洋热浪全面爆发：强度、范围与持续性齐创新高

2023年，全球范围内的MHWs在多个指标上均突破历史纪录。热浪总持续时间达120天，是1982至2023年平均值的近四倍，覆盖全球96%的海洋面积（历史平均为73.7%），平均强度达1.3°C（高于历史均值0.98°C）。尤为显著的是，北大西洋的异常升温事件被评估为276年一遇，西南太平洋为141年一遇，分别位列全球最极端事件之列。图1展示了MHW活动指标（1a）、持续时间与强度趋势（1b），以及四大关键区域的空间分布（1c）和占比（1d）。其中，北大西洋热浪贡献了全球累计强度的最大比例（图1d），其平均海表温度异常达4倍标准差，成为推动该年全球MHW异常的主导力量。

图1：从1982年到2023年的全球MHW分布。

跟踪2023年MHW的演变

追踪时间序列显示，北大西洋的热浪始于2022年6月，一直持续至2023年末，累计持续时间达525天，创下区域最长记录（图2D）。该热浪的峰值出现在2023年7月，强度最高超过3°C，平均强度长期维持在1°C以上。统计显示，7月至10月是该区域海洋热浪的高发期，发生概率超过30%（图2D下方彩色点标）。如此持久的热浪极大超越了多数海洋生物的热耐受阈值，构成严重生态压力。

西南太平洋的热浪始于2022年11月中旬，并在2023年3月达到峰值，总持续时间达410天（图2C），显著超越2015–2016与2017–2018年塔斯曼海MHWs。这一事件在强度上表现出26.7%为三级严重等级、44.7%为二级强等级，最高平均强度为1.3°C（图2C）。此外，该热浪还被认为与2023年初侵袭新西兰的强飓风Gabrielle密切相关，揭示了海温异常对极端天气系统的激发作用。

2023年3月起，伴随东太平洋型厄尔尼诺逐渐成形，该区域热浪同步增强，并于9月下旬达到强度峰值（图2E）。该事件持续时间超过半年，其中9%被判定为三级严重等级，58%为强等级，最高平均强度达1.63°C（图2E）。ENSO（厄尔尼诺-南方涛动）在此过程中的调控作用至关重要，通过削弱信风与抑制上升流，促进暖水堆积，从而增强热浪的形成与持续。

与其他区域短期爆发不同，北太平洋自2019年起就维持着持续热异常，2023年该趋势进一步强化。数据显示，2023年5月至7月间热浪达最高峰，最大强度为1.51°C（图2B）。此区域热浪在每年8月至9月最为频繁，是典型的季节性高发区。

图2：2023年代表性MHW事件的子集

多机制耦合驱动：揭示热浪形成幕后推手

研究通过混合层热收支分析，厘清了四大区域MHWs的驱动机制，具体机制在图3中分区域呈现。在北大西洋，2023年Azores高压系统显著减弱，导致低云覆盖减少与混合层变浅（图3A–C）。这促使短波辐射增强，成为海洋加热的主导因素。南北向海流输运（M.adv）进一步助推热量聚集，共同驱动长时热浪。西南太平洋则受到高空反气旋系统影响（图3D–F），其东北侧风向扰动强化了向南输送暖水的经向环流，同时低云量减少增强短波辐射吸收，形成海洋热量堆积。北太平洋热浪主要由增强的短波辐射与蒸发冷却减弱共同驱动，1°C/年的升温几乎全部由表面热通量贡献（图3G–I），水平与垂直海洋环流在其中作用较弱。热带东太平洋则因ENSO驱动的海气耦合变化表现出最复杂机制（图3J–L）。海面暖异常促成热浪，而深层热跃层变动增强了垂直输送（V.adv），与水平输运共同构成热收支的主力。这种三维海洋环流的协同推动，导致了异常强烈的升温事件。

图3：关键区域中MHW的主要因素。

多重影响与未来展望：预警系统亟待升级

研究最后指出，MHWs的生态、社会与经济影响正变得愈发深远。极端升温可引发海平面上升、珊瑚礁崩塌、海洋物种迁移与捕捞业衰退等问题。著名的“暖斑”事件曾导致初级生产力锐减、氧气含量降低与海洋酸化加剧，最终影响人类食品安全与沿海经济发展。

更令人担忧的是，2023年的热浪事件可能预示着海洋气候系统已接近临界转折点，其频率、持续性与广泛性远超以往。面对可能到来的新常态，研究团队呼吁建立更加精细的地球观测网络与MHW早期预警系统，提升对极端海洋事件的预测与应对能力。

未来，全球气候治理不仅需要加强陆地碳排放的管控，也需聚焦海洋热量变化的深层机制，通过跨学科融合与技术创新，为海洋生态系统的可持续发展保驾护航。

来源：高分子科学前沿

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