近地面风速主导下海洋体感温度对全球变暖的差异化响应

我们联合英国爱丁堡大学、广州大学的科研团队，在海陆气相互作用与气候体感温度研究论文发表于《Ocean-Land-Atmosphere Research》。研究揭示了海陆体感温度的演变差异，明确了近地面风速对海洋体感温度的关键调控作用，为海洋冷热胁迫评估与气候适应研究提供了重要依据。

图1 1950—2023 年全球体感温度（APT）、气温（AT）及二者差值（ΔT，APT−AT）的趋势空间分布（A、C、E），以及海洋（蓝色）、陆地（橙色）对应的纬向平均变化趋势（B、D、F）。图中黑点表示经双侧 t 检验，趋势通过P<0.05显著性检验；图 E、F 的色标取值范围明显小于图 A—D。

体感温度综合气温、湿度、风速，可真实反映人体冷热感受。当前陆地体感温度研究已较为成熟，但海洋体感温度的变化规律与驱动机制尚不明确。团队利用 1950—2023 年 ERA5 再分析数据，结合线性敏感性分解方法，定量解析了气温、相对湿度、近地面风速对全球体感温度变化的贡献。

图 2 1950—2023 年全球陆地（A）、全球海洋（B）、北半球海洋（C）、南半球海洋（D）年均体感温度（橙色虚线）、气温（蓝色虚线）及二者差值 ΔT（绿色实线，左坐标轴）的时间演变序列与变化趋势，基准时段为 1961—1990 年。图中标注了趋势显著性：*P<0.05、**P<0.01、***P<0.001。

研究发现显著的海陆分异特征：超 96% 陆地的体感温度升温速率高于实际气温，气温是陆地体感变化的绝对主导因子；海洋区域则完全不同，虽然 90% 以上海域气温显著上升，但超 30% 海域体感温度增温停滞甚至出现降温。造成该差异的核心因素是近地面风速：全球海洋风速整体增强，带来明显降温效应，大幅抵消气温增温作用；且该影响存在强烈半球不对称性，南半球海洋风速降温贡献 71%，北半球仅为 14%，南大洋、热带东太平洋成为体感降温集中区。时序数据显示，海洋体感温度距平、近地面风速均在 2010 年前后出现趋势转折，陆地无此现象，进一步印证二者的紧密关联。对比试验表明，大气湿度对体感温度存在一定影响，但整体贡献有限，无法改变风速主导海洋体感变化的核心结论。

从机理来看，全球变暖引发的南北半球非对称增温、大气环流调整、南极臭氧损耗及太平洋年代际振荡，共同驱动了海洋风速的空间分异；陆地下垫面粗糙度变化则放大了海陆风速差异，最终形成海陆体感温度截然不同的分布格局。风速的影响呈现明显区域分化：印太暖池等热带海域中，风速增温可有效缓解高温胁迫；而南大洋等高纬度海域，风速增强会加剧寒冷危害。这表明风速在不同海域兼具 “降温缓冲” 与 “寒害放大” 两种效应，也说明海洋冷热风险评估必须充分考虑风速动态变化。

本研究补齐了海洋体感气候研究的短板，深化了对全球变暖下海陆气候差异的认知，可为海上航运、渔业、海洋能源开发等涉海产业的气候风险防控提供理论支撑。