日本北海道东南沿海2024年10月黑潮暖涡异常逼近引发的海洋热浪事件及其生态影响研究

日本渔业研究教育机构团队针对黑潮延伸体异常北移引发的极端海洋事件，通过船基CTD、ADCP等多维观测手段，首次记录到KWCR（黑潮暖涡）逼近北海道海岸导致的14.1°C温度异常（20.2σ）和413 dbar等密度面位移，揭示该事件造成沿岸流逆转、盐度异常达1.61（14.6σ），为理解中尺度涡旋驱动海洋热浪（MHWs）机制提供关键案例。

　　

近年来，全球变暖背景下极端海洋事件频发，日本周边海域尤为显著。2021年创纪录的海洋热浪（MHWs）曾引发有害藻华，而2022年底持续至今的黑潮延伸体异常北移事件，更导致2024年出现前所未有的海洋学现象。这一系列变化不仅改变海洋环流格局，更对渔业资源和区域气候产生连锁反应。日本渔业研究教育机构的Hiroshi Kuroda团队在《Journal of Sea Research》发表研究，首次系统揭示了2024年10月黑潮暖涡（KWCR）异常逼近北海道东南海岸引发的极端海洋事件。

研究团队采用船载CTD（温盐深仪）剖面观测、150/38-kHz ADCP（声学多普勒流速剖面仪）流速测量、卫星高度计数据融合等关键技术，结合1987-2023年历史数据集对比分析。重点监测了北海道至千岛海沟的A-Line断面及沿岸L系列断面，通过等密度面坐标转换方法量化异常值。

3.1 气候态特征
对比历史数据发现，北海道东南海域通常存在稳定的亲潮（Oyashio）沿岸流和斜坡流。9-10月间沿岸流速度达40-50 cm s^-1
，主要输送33.0-33.7盐度的对马暖流改性水（MSWCW），而斜坡流速度约20 cm s^-1
，呈现双入侵锋面结构。

3.2 KWCR 2024特性
2024年5月生成的KWCR半径达121 km，其中心与边缘海面高差61-88 cm（均值3.9σ），最大流速152 cm s^-1
（4.0σ），强度突破1993年以来记录。与历史KWCR不同，该涡旋生成位置更靠近海岸，衰减程度较低。

3.3 A断面异常
KWCR中心导致14.1°C温度异常（20.2σ）和1.61盐度异常（14.6σ），26.6 σ_θ
等密度面最大下移413 dbar（29.5σ）。深度坐标分析显示500 dbar以浅存在显著正异常，而500-1250 dbar出现-0.63盐度负异常，揭示KWCR影响深度受限。

3.4 陆架变化
沿岸流（Coastal Oyashio）在L5以西消失，首次在A01站检测到盐度≥33.7的KW水体。150-kHz ADCP数据显示陆架东部出现30-50 cm s^-1
东向流，与KWCR北半部环流衔接，形成局部气旋式环流。

3.5 亲潮减弱
100 dbar层≤5°C的亲潮面积自2019年持续萎缩，2024年仅存于A11、A13站。地转流分析表明亲潮主流未抵近海岸，分支沿千岛群岛南流后转向离岸，与KWCR相互作用形成弱入侵。

研究证实KWCR 2024的极端强度直接导致：（1）斜坡区创纪录温盐异常；（2）陆架区沿岸流系统崩溃；（3）首次观测到KW大规模入侵陆架。值得注意的是，亲潮减弱趋势早于KWCR事件，可能与北太平洋风应力旋度的斜压响应有关。该研究为理解中尺度涡旋-地形相互作用机制提供关键案例，其揭示的海气相互作用对区域气候的影响亟待后续研究。渔业资源评估需重点关注KWCR引发的营养盐匮乏对初级生产力的潜在冲击。