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《中国科学院海洋研究所阐明菲律宾海深层流季节内变化新机制》

  • 来源专题：中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
  • 编译者： liguiju
  • 发布时间：2024-06-16

  • 近日，中国科学院海洋研究所胡敦欣院士团队基于长期连续的潜标观测，阐明了菲律宾海深层流季节内变化的新机制，研究成果发表于国际学术期刊Journal of Geophysical Research: Oceans。

    目前关于西太平洋（菲律宾海）上1000米层海流的季节内变化特征及其机制已取得一些认知，但菲律宾海盆内深层环流的变化及其与上层海洋联系的认识仍不清楚。胡敦欣院士团队基于长时间连续的全水深现场潜标观测资料，揭示了菲律宾海全水深海流的季节内变化，特别是深层流变化机制以及极端事件（两次厄尔尼诺）对海流季节内变化的影响。

    研究结果表明，菲律宾海经向流速存在两个主要的季节内变化周期分别是45天和62天，具体表现为：250–5000米的整层海流都具有显著的45天的变化，在1500米以上和2500米以下海流中可见62天的变化信号。进一步研究发现，近乎于全水深存在的45天变化和深层海洋的62天变化主要是由海盆正压罗斯贝波本征模调制，其能量来源于局地共振风场，1500米以上的62天的季节内变化受大洋第一斜压Rossby波的控制。

    此外，研究发现ENSO事件对西太平洋上层海洋季节内波动有显著调节作用，体现在2015/2016年和2018/2019年厄尔尼诺事件半年之后，在西太平洋的上层海洋分别出现了两次超强的季节内波动。

    论文第一作者为原中国科学院海洋研究所博士研究生袁欣，通讯作者为中国科学院海洋研究所王庆业研究员，合作者包括胡敦欣院士、冯俊乔副研究员、王富军副研究员和原硕士研究生田志兆。研究得到了国家自然科学基金、中国科学院战略性先导科技专项联合资助。

    文章信息：Yuan, X., Wang, Q.*, Hu, D., Feng, J., Wang, F., & Tian, Z. (2024). Intraseasonal variability of full-depth currents in the Philippine Sea. Journal of Geophysical Research: Oceans, 129, e2023JC019827. https://doi.org/10.1029/2023JC019827

  • 原文来源：https://qdio.cas.cn/2019Ver/News/kyjz/202406/t20240613_7188155.html
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    • 来源专题：中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
    • 编译者：liguiju
    • 发布时间：2023-04-18
    • 近期，中国科学院海洋所王凡研究团队基于长期连续潜标观测，研究揭示了菲律宾海盆南部中深层环流的结构和季节内变异特征和机制，进一步完善了对西太平洋深层环流的认知，成果发表在国际学术期刊《深海研究》（Deep-Sea Research Part I）。 菲律宾海盆位于太平洋最西端，海盆内的中央断层将其分为南北两部分。团队已有研究表明太平洋深层经向翻转环流可以携带南极绕极下层水进入菲律宾海盆北部，但无法进入南部，相对封闭的海盆南部有着怎样的中深层环流结构和变异尚不明晰。基于全水深的流速观测，本研究分析表明菲律宾海盆南部的中深层环流平均流速一般小于1.5厘米每秒，纬向平均流速大于经向，平均流速虽小但在季节内时间尺度上有较大的流速振幅，可以达到10厘米每秒。全水深的纬向流速剖面可以分为三种典型垂直结构，分别被第一斜压模态、第二及更高斜压模态和正压模态控制，发生频率分别为71%、13%和4.5%，这三种结构分别对应着2500米以下、1200米以下和整个水柱内的流速垂向一致性。 中深层流的季节内变异周期为20-120天，季节内能量在11°N最强，然后向南北两侧减小。借助高分辨率再分析数据结果，研究发现中深层季节内变异主要是由于中深层涡旋引起，当中深层涡旋经过潜标点时，季节内能量显著增加。这些中深层涡旋有些是独立于次表层涡旋存在的，有些则是次表层涡旋延伸到中深层。诱发中深层涡旋的主要因素为正压和斜压不稳定过程。该研究结果丰富了对菲律宾海盆内深层环流以及深层与上层海洋联系的认识，有助于多学科开展生物地球化学要素循环、深层水团性质和变异及气候变化等方面的研究。 论文第一作者为中国科学院海洋所博士研究生马卫东，通信作者为王凡研究员和汪嘉宁研究员，研究得到了中国科学院战略性先导科技专项、国家自然科学基金委重大研究计划重点项目和优秀青年项目等资助。 文章信息： Weidong Ma, Jianing Wang*, Fan Wang*, Zhixiang Zhang, Qiang Ma, The Vertical Structure and Intraseasonal Variability of the Deep Currents in the Southern Philippine Basin, Deep-Sea Research Part I, 2023, in press. https://doi.org/10.1016/j.dsr.2023.104043.
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  • 《中国科学院海洋研究所研究揭示菲律宾以东海域次表层涡动能年际变异规律及机制》
    • 来源专题：中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
    • 编译者：liguiju
    • 发布时间：2022-05-31
    • 近日，Journal of Geophysical Research: Oceans在线发表了中国科学院海洋研究所胡敦欣院士团队最新研究成果，揭示了菲律宾以东海域次表层涡动能的年际变异规律及其控制机制，促进了对热带西太平洋次表层环流多尺度变异规律的认识。 菲律宾以东海域是次表层中尺度涡旋活跃的海区，拥有热带西太平洋最显著的次表层涡动能信号。这些涡旋在调节西边界流季节内变异以及南半球水团沿西边界向北入侵的过程中发挥着重要作用。然而，次表层涡旋核心大多位于温跃层以下，很难通过海表要素进行观测，因此对次表层涡旋的研究亟需直接的次表层观测资料支持。 在NPOCE计划支持下，团队在菲律宾以东海域构建了长期连续潜标观测阵列。基于东经130度断面两套潜标2至4年的ADCP连续观测，结合高分辨率模式数据探究了菲律宾以东次表层涡动能的年际变异规律及其与ENSO的关系。 研究发现，菲律宾以东海域次表层涡动能具有显著的年际变化特征，并与ENSO事件密切相关，涡动能变化滞后Nino3.4指数14个月。进一步的能量分析表明，背景流的正压和斜压不稳定是涡动能发生年际变化的主要原因，并且正压不稳定起主导作用。在该海域的南部和北部，正压不稳定的变化分别与次表层部分的哈马黑拉涡（HE）和棉兰老潜流（MUC）有关。HE和MUC的变化受到ENSO事件的调控。厄尔尼诺发生时，日界线以西的海域出现的负海面高度异常以 Rossby波形式向西传播，对菲律宾以东的西边界流变化产生迟滞的调控作用，进而通过正压不稳定过程影响次表层涡动能的年际变化。由于低纬度的Rossby波波速较大，菲律宾以东的南部海域正压能量转换率以及次表层涡动能对ENSO的响应更快。 该研究由第一作者中国科学院海洋研究所博士研究生惠玉超、通讯作者张林林研究员、以及王凡研究员、胡敦欣院士等人合作完成，研究得到了国家自然科学基金、中国科学院战略先导科技专项（B类）、国家重点研发计划等联合资助，海上考察得到基金委共享航次计划项目资助。
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