近日,国家海洋局第二海洋研究所海洋生态观测与模拟团队在国际期刊Geophysical Research Letters上发表了题为“Upper ocean structure determines the contrasting typhoon-induced chlorophyll-a responses in the northwest Pacific”的研究成果。第一作者为我所硕士研究生蒋悦,通讯作者为王云涛研究员,合作者包括上海交通大学田新亮教授、厦门大学柴扉教授和海洋二所的林生博士后、陈双玲副研究员、硕士研究生于建民。
论文利用2002年9月-2019年8月西北太平洋共记录的476个台风,对应12,259个台风数据点,结合卫星遥感的海表温度和叶绿素资料,获取了台风易发生区域的海洋环境特征和台风分布规律。
通过对台风特征、上层海洋结构特征的合成分析,文章进一步探究了影响海洋响应强度的因素。研究发现高强度、低移速的台风能够驱动更为显著的温度和叶绿素响应。此外,台风前的海洋环境在决定海洋响应中起主导作用。在台风前混合层深度较浅的地方,海表冷却通常较强。
上层叶绿素a的响应强度高度依赖于上层海洋结构和台风所带来的动力作用,即台风到达前上层海洋的混合层深度和台风所引起的混合深度。台风诱发的风应力旋度在海洋内部产生垂向混合和上升流,导致混合层加深。当台风驱动的混合突破了原有的混合层深度时,能够为上层海洋提供高营养水体,促进浮游植物生长,叶绿素显著增加。
该研究运用统计方法,证实了不同台风引起海洋叶绿素差异的机制、定量评估了台风对上层海洋的影响特征,得出结论上层海洋垂向结构是决定海洋响应强度的重要因素。该研究可以利用台风特征和海洋环境特征预测海气相互作用的强度,并在全球范围探讨不同海域的海洋对台风的响应。
论文引用:Jiang, Y., Wang, Y., Tian, X., Lin, S., Chen, S., Yu, J., & Chai, F. (2023). Upper ocean structure determines the contrasting typhoon-induced chlorophyll-a responses in the northwest Pacific. Geophysical Research Letters, 50, e2023GL102930. https://doi.org/10.1029/2023GL102930.