登录
 机构网站
  1. 首页
  2. 情报产品
  3. 快讯详情

《中国科学院海洋研究所揭示阿古拉斯流系中尺度涡动能的季节变化特征与机制》

  • 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： 熊萍
  • 发布时间：2025-06-13

  • 近日，中国科学院海洋研究所张林林研究员课题组在阿古拉斯海域中尺度涡研究方面取得新进展，研究成果“Seasonal Variability of Eddy Kinetic Energy in the Greater Agulhas Current System”发表于国际学术期刊Journal of Geophysical Research: Oceans。

    阿古拉斯流系同时连接印度洋、大西洋和南大洋，是全球海洋环流的关键节点。该海域拥有复杂的环流、翻转、弯曲和环状结构，是南半球中纬度海域中尺度涡旋最活跃的区域，在印度洋-大西洋跨洋盆物质与能量输送中扮演着重要角色。前人研究指出，阿古拉斯流系的中尺度涡存在（南半球）夏强冬弱的季节循环，但我们对这种季节循环背后的物理机制的理解尚不清晰。同时，莫桑比克流与阿古拉斯流的流速受不同动力机制所调控，在季节变化上显示出明显的相位差，这种差异能否通过涡-流相互作用传递给中尺度涡，是一个令人感兴趣的问题。

    基于1/4°分辨率的ECCO2模式数据和OSCAR海洋近表层观测数据，使用梁湘三教授团队发展的MWT与MS-EVA多尺度能量学分析方法，本文研究了阿古拉斯流系不同海域涡动能（EKE）的季节变化特征与机制。研究发现，阿古拉斯流系EKE的季节变化具有空间不均一性：沿莫桑比克流的EKE春季最强，秋季最弱，而北阿古拉斯流域和阿古拉斯折返区的EKE夏季最强，冬季最弱。在以上各子区域中，平均流的正压不稳定都与EKE的季节变化规律一致；非局地作用主要对EKE进行空间再分配，其在莫桑比克流域表现为夏强春弱的EKE输入，在阿古拉斯折返区表现为冬强秋弱的EKE输出，而在北阿古拉斯流域，冬春（夏秋）两季存在 EKE 的强输入（输出）；此外，局地风强迫和斜压不稳定对EKE的影响都比较弱，约为平均流正压不稳定作用的 10%~20%，且它们的季节变化规律也都与EKE不同。因此，对于阿古拉斯流系EKE的季节变化，尽管存在空间差异，但在各个子区域都主要是受平均流正压不稳定的控制。

    论文第一作者为中国科学院海洋研究所博士后李盟盟，通讯作者为张林林研究员和闫晓梅副研究员，合作者包括庞重光研究员、胡敦欣院士等。研究得到了国家自然科学基金、中国博士后基金及山东省自然科学基金等项目联合资助。

    论文信息：

    Li, M., X. Yan*, L. Zhang*, Y. Hui, C. Pang, Z. Liu, and D. Hu, (2025). Seasonal Variability of Eddy Kinetic Energy in the greater Agulhas Current System, Journal of Geophysical Research: Oceans, 130, e2024JC021731. doi:10.1029/2024JC021731.

  • 原文来源：https://qdio.cas.cn/2019Ver/News/kyjz/202506/t20250611_7801772.html
131浏览量
原文链接
相关报告

  • 《中国科学院海洋研究所揭示菲律宾以东次表层涡动能季节变异规律及机制》
    • 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：2021-01-06
    • 近日，《物理海洋学》（Journal of Physical Oceanography）和《海洋系统》（Journal of Marine Systems）分别发表了中国科学院海洋研究所胡敦欣院士团队研究成果“Seasonal variability of subthermocline eddy kinetic energy east of the Philippines”和“Revisit of seasonal variability of subsurface temperature in the tropical Pacific with Argo data”，揭示了菲律宾以东次表层涡动能和次表层海温的季节变异规律及其机制。 自卫星高度计出现后，海洋学界普遍认识到中尺度涡的广泛存在，其在海洋物质能量输送以及生物化学过程中具有重要作用。菲律宾以东海域流系复杂多变，复杂的流场环境为涡旋的生成提供了有利条件。团队前期的研究发现该海域存在很强的次表层涡动能（EKE）信号，且这些涡旋活动使得西边界流产生显著的季节内振荡。与表层涡旋相比，次表层涡深度更深，不易被卫星高度计捕捉，因此对次表层涡的研究需要直接的次表层观测资料支持。 在NPOCE计划支持下，团队自2010年起在菲律宾以东的棉兰老海沟突破性地开展了6000米深海潜标观测。基于潜标直接连续观测所发现的显著的次表层季节内变化现象，张林林研究员等人进一步结合OFES模式数据研究了该海域次表层涡动能的季节变化规律及其机制。 研究发现，在菲律宾以东5oN-14oN海域温跃层以下存在显著的EKE信号，核心深度约500 米。以往基于单点潜标发现的EKE半年变化主要集中在近岸海区，而在更大范围上EKE的季节变化由年循环主导。以10oN为界，南部和北部的次表层EKE呈现不同步甚至反相的季节变化：10oN以北，EKE早春强，夏季弱；10oN以南，EKE夏季强，冬季弱。虽然在气候态上EKE主要由背景流场通过斜压不稳定机制产生，但EKE的季节变化主要由背景流场正压不稳定的季节性主导。而且南、北部的正压不稳定季节性对应的物理过程不同，南部对应于哈马黑拉涡次表层部分的季节变化，而北部对应于北赤道潜流强度的季节变化。 团队博士生惠玉超进一步用Argo数据对热带太平洋次表层海温进行研究，发现温跃层起伏引起的次表层海温季节信号沿12oN、5oN和5oS纬带呈现跨海盆的带状分布。海盆尺度的风应力旋度异常在东太平洋引起温跃层起伏，信号以Rossby波形式向西传播，联合局地风场导致西太平洋次表层海温的季节变化，且和北赤道流、北赤道逆流以及南赤道流的季节摆动紧密联系。 本研究得到了中国科学院战略先导科技专项（B类）、科技部重点研发计划、国家自然科学基金的联合资助，海上考察得到基金委共享航次计划项目、山东省重大科技创新工程项目资助，研究成果有力促进了对热带西太平洋次表层环流与水团多尺度变异规律的认识。 1.Zhang L.*, Y. Hui, T. Qu, and D. Hu, 2020, Seasonal variability of subthermocline eddy kinetic energy east of the Philippines, J. Phys. Oceanogr., doi:10.1175/JPO-D-20-0101.1. https://journals.ametsoc.org/view/journals/phoc/aop/JPO-D-20-0101.1/JPO-D-20-0101.1.xml 2.Hui Y., L. Zhang*, F. Wang, X. Yan, 2020, Revisit of seasonal variability of subsurface temperature in the tropical Pacific with Argo data, J. Mar. Sys. 204, 103312, doi:10.1016/j.jmarsys.2020.103312. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0924796320300087
    205浏览量
    原文链接

  • 《中国科学院海洋研究所揭示班达海涡动能季节变异规律的动力机制》
    • 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：2023-09-10
    • 近日，中国科学院海洋研究所尹宝树团队在班达海涡动能季节变异规律及其动力机制方面取得新进展，研究成果发表于国际学术期刊Deep Sea Research Part II: Topical Studies in Oceanography。 班达海地处印度尼西亚东部，是全球海洋大输送带的热带回流分支——印尼贯穿流（ITF）的关键通道。ITF的东分支与西分支在此交汇，使得北太平洋水团和南太平洋水团强烈混合。同时，班达海具有丰富的中尺度涡旋活动，强劲的涡旋会延长海水的停留时间进而允许混合过程来改变水团特性。然而，对于班达海涡旋活动季节变化及其驱动机制的认识尚不清晰。 基于Ocean Forecasting Australian Model（OFAM）模式数据，尹宝树研究团队发现班达海西部涡动能具有显著的季节变异规律，涡动能在西北季风季节（12月至次年3月）最为强盛。涡动能收支分析结果表明，涡动能的主要来源是风应力做功输入（66%）和背景流的正压不稳定（23%），产生的涡动能通过压力做功水平辐散并进一步耗散。研究发现，班达海西北部与西南部涡动能的季节变化存在“翘翘板”效应，分别对应两类典型涡旋生成事件。一类是在西北季风季节，由MJO（Madden-Julian Oscillation）过境导致的西风爆发事件诱导ITF西分支产生气旋涡；另一类是在东南季风季节（5月至9月）ITF东分支的岛屿尾涡效应在布鲁岛西南侧产生反气旋涡。该研究成果强调了季风和MJO对印尼贯穿流季节内变异的重要性。 该研究由中国科学院海洋研究所博士研究生郝占久、徐振华研究员、尹宝树研究员和澳大利亚联邦科学与工业研究组织冯明研究员等人合作完成。研究得到了中国科学院战略性先导科技专项、国家自然科学基金等项目资助。 文章信息： Hao, Z., Xu, Z.*, Feng, M.*, Zhang, P., You, J., & Yin, B. (2023). Seasonal variability of eddy kinetic energy in the Banda Sea revealed by an ocean model: An energy budget perspective. Deep Sea Research Part II: Topical Studies in Oceanography, 211, 105320. doi:10.1016/j.dsr2.2023.105320.
    128浏览量
    原文链接