海道的改动，能够直接影响海洋环流、能量和水汽运送，影响区域及全球气候，因而海道开合一直是古气候研讨范畴的热点问题。从晚中新世到上新世，地球气候体系发生了重要改动，全球温度进一步下降、北半球冰盖逐渐扩张。在此期间，热带海道（巴拿马海道和印度尼西亚海道）进一步变窄、变浅，逐渐向现代格式接近。现在已有很多模仿研讨讨论了热带海道封闭对全球气候及区域气候的影响，已有研讨标明巴拿马海道的封闭可加强北大西洋经向翻转环流，有助于北半球冰盖的构成；印尼海道的缩短可改动太平洋和印度洋之间的水体交流，并进一步导致印度洋的次表层水变冷、澳大利亚和东非的干旱化。但以上研讨多针对两个海道的独自效应进行讨论，甚少研讨讨论二者结合的效应及其对太平洋环流的影响。

　　因为经过巴拿马海道和印尼海道运送的水体均来自太平洋，巴拿马海道和印尼海道的共存及逐渐封闭或许导致中新世--上新世太平洋环流和海气相互作用的重要改动。中国科学院地质与地球物理研讨所新生代地质与环境院要点实验室谭宁副研讨员、郭正堂院士、张子健博士研讨生、贺志霖博士后，联合中国地质大学（武汉）张仲石教授、挪威气候中心郭春成研讨员及法国气候与环境科学实验室Gilles Ramstein教授，根据地球体系模型（NorESM-L）体系地讨论了巴拿马海道和印尼海道的逐渐封闭对北太平洋环流、纬向/经向海表温度梯度的影响。

　　他们的研讨成果标明当热带海道处于较浅的状况时（100米），可导致北太平洋经圈翻转环流的构成；其主要奉献来自于浅翻开的印尼海道（100米）。当热带海道处于较深的状况（500米）或许封闭/缩短时（当今状况），北太平洋经圈翻转环流则无法构成。该成果进一步验证了北太平洋深层水的构成主要与亚北极的淡水通量导致的盐度改动相关（图1）。浅翻开的热带海道模仿成果显现，北太平洋深层水构成及削弱的经向温度梯度场景与地质记载较为一起。

图1 （a-h）不同实验下的北太平洋经圈翻转环流状况; (i) 亚北极太平洋淡水通量与盐度的联系；（j）纬向均匀的北太平洋海表温度。（Plio_ctrl：上新世操控实验；IndoCAS100: 热带海道一起翻开海深100米；IndoCAS500：热带海道一起翻开海深500米；IndoCAS100_half: 热带海道一起翻开海深100米，但海道宽度削减50%；Indo100(500): 仅印尼海道翻开100（500）米；CAS100(500): 仅巴拿马海道翻开100（500）米）

　　该研讨进一步指出，热带海道的改动一起可影响赤道太平洋的上升流强度，可在必定程度上促进由地质记载指示的赤道东太平洋生物焕发现象。此外，模型模仿的热带海道从深至浅到终究封闭（500米→100米→封闭）所导致的热带太平洋东西温度梯度的改动型态与地质记载也较为符合（图2），这从旁边面印证了热带海道对晚中新世-上新世气候演化的或许奉献。

图2 不同热带海道深度模仿取得的热带太平洋东西海表温度梯度及其与重建记载和观测的比照

　　综上，该模仿研讨强调了热带海道改动对太平洋环流的重要影响，细化了热带海道的不同深度对环流的差异奉献，为上新世北太平洋深层水构成供给了或许的机理解说。这项作业进一步强调了热带海道改动对中新世—上新世气候转型的重要性。当然，不可否认的是，单一模型的成果或多或少地存在形式误差，海道的地舆重建也存在较大的不确定性，未来需求多模型研讨及更准确的海道重建信息才干愈加全面地厘清热带海道对气候的影响。

　　研讨成果发表于世界学术期刊Geophysical Research Letters（谭宁*，张仲石，郭正堂，郭春成，张子健，贺志霖，Gilles Ramstein.2022.Recognizing the role of tropical seaways in modulating the Pacific circulation[J]. Geophysical Research Letters, 49, e2022GL099674. DOI: 10.1029/2022GL099674）。研讨得到国家自然科学基金（41888101, 42125502）、中国科学院战略性先导科技专项（XDB26000000）等多个项目一起赞助。

美编：傅士旭

校正：万鹏