登录
 机构网站
  1. 首页
  2. 情报产品
  3. 快讯详情

《海洋研究所边界流入侵陆架机制取得重要突破》

  • 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：2018-01-26

  • 中国科学院海洋研究所尹宝树团队杨德周研究员等与美国伍兹霍尔海洋研究所黄瑞新教授等合作，在边界流入侵陆架机制研究方面取得重要突破，合作撰写的文章“地形β螺旋和黑潮向岸入侵”于2018年1月在Geophysical Research Letters期刊发表。

    　　世界大洋及边缘海的物质和能量交换对近海动力环境和生态系统具有重要影响，长期以来大洋水入侵陆架边缘海的形式及其支撑理论一直是国际上悬而未决的重要科学问题。文章首次提出了边界流入侵陆架的地形β螺旋动力学理论，回答和解决了上述科学问题并填补了大洋环流理论和陆架动力学理论之间长期缺失的一环。

    　　陆坡处陡峭的地形使流动具有强烈的非线性，研究陆架环流与大洋环流的相互作用面临着巨大的挑战，黑潮入侵东海问题困扰了科学家很多年。通过观测、理论推导和数值模拟，文章提出了地形β螺旋及其生成机制：在西边界流与陆架边缘相撞产生的强烈上升流区域，向陆架入侵海流在垂直方向上发生了气旋或反气旋偏转，并给出了其理论表达式。该偏转为深层大洋水入侵陆架提供了动力通道，因其产生与地形梯度有关，将其命名为地形β螺旋。该理论表明在边界流与陆架发生相撞的区域，地形β螺旋调控边界流向边缘海的入侵方向，同时其也为边界流分叉提供了一种重要的理论解释。

    　　该理论在世界大洋具有普适性，即当大洋边界流遇到强烈变化的地形时，均会产生地形β螺旋，从而引起边界流入侵分支在垂向的螺旋状结构，为边界流分叉提供了一种全新的理论解释。研究成果对促进西边界流与边缘海相互作用的深入研究、更深入理解大洋对陆架动力环境和生态环境变化的影响具有重要科学意义和应用价值。

    　文章链接：http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2017GL076614/full

  • 原文来源：http://www.qdio.cas.cn/xwzx/kydt/201801/t20180122_4937230.html
309浏览量
原文链接
相关报告

  • 《自然资源部第一海洋研究所在棉兰老流年际变异研究方面取得重要突破》
    • 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，自然资源部第一海洋研究所物理海洋室海洋与气候动力学（筹）团队在棉兰老流年际变异研究方面取得重要突破。该团队使用船载水文观测资料和锚定潜标数据，结合卫星高度计数据，揭示了棉兰老流流量的年际变化和动力机制。 棉兰老流是沿菲律宾棉兰老岛东岸向赤道流动的一支强流，对西太平洋暖池和热带气候系统特别是厄尔尼诺/南方涛动（ENSO）现象有着重要影响。历史上，由于缺乏观测，对这只强流的研究较少。已有研究主要基于数值模式，结论与零星的实测结果不符。这一认识不足，制约着热带海洋环流和气候动力学研究的发展。 国际CLIIVAR计划专门设立西北太平洋海洋环流与气候实验（NPOCE）的研究计划，全力攻克太平洋低纬度西边界流的动力学问题。“十一五”以来，我国持续开展西太环流的调查研究。依据这些资料，对菲律宾以东的海流结构和变异取得了长足的认识，但对于西边界流流量的变化及其动力机制仍缺乏基本认识。 研究发现，2010-2011年拉尼娜冬季，棉兰老流的流量增加了约5-10Sv。卫星数据和模式实验结果表明，这种年际变化受环绕菲律宾的开尔文波的传播控制。拉尼娜期间，下降的赤道罗斯贝波在棉兰老岛以南海域激发沿岸开尔文波，从苏拉威西-苏禄海进入南海，并沿菲律宾群岛顺时针传播回到西太平洋，引起菲律宾东岸的海平面上升，海平面向东倾斜增加，地转效应导致西边界流出现南向流量异常。厄尔尼诺年的情况则与之相反。以上结论，与过去的模式结果相反，颠覆了传统的认识。 分析表明，2010/2011年拉尼娜期间，棉兰老流的年际输运异常与整个太平洋内区经向输运的积分相当且同号，说明西边界流年际变异在ENSO期间西太暖池的充放电过程中发挥重要作用。 棉兰老流离开菲律宾海岸以后，在西边界缺口海域回转向东进入北赤道逆流（NECC），过去关于棉兰老流在缺口海域的路径研究是空白。 团队分析1993年至2019年的卫星高度计海表地转流，结合潜标观测和卫星水色数据印证，发现棉兰老流在菲律宾以南海域有强烈的季节和年际摆动（Wang et al., 2024）：棉兰老流主轴在拉尼娜年倾向于塔劳群岛北部向东回转进入NECC北部，在厄尔尼诺年则异常大弯曲入侵北马鲁古海，再回转与南赤道流交汇并进入NECC南部。棉兰老流路径的年际移动受罗斯贝波的西向传播影响，比尼诺3.4指数超前约2-3个月，可能对ENSO事件的发展有重要影响。 该系列研究成果，系统揭示了棉兰老流流量的年际变异及其动力机制，强调了其在西太暖池和ENSO变异中的重要作用，较完整地揭示了罗斯贝波的非线性西边界反射，及其控制西太与边缘海交换和西边界流变异的动力学过程，丰富了对海洋环流动力过程的认识，为预测未来ENSO事件和应对气候变化提供了依据。 该系列工作由自然资源部第一海洋研究所袁东亮团队联合中国科学院南海海洋研究所李博博士共同完成，研究成员还包括中国科学院海洋研究所王坤祥博士生等。论文发表在美国气象学会《物理海洋学报》（Journal of Physical Oceanography）杂志上，袁东亮是论文通讯作者。研究得到了国家重点研发计划项目、国家自然科学基金等项目联合资助。 论文链接： https://doi.org/10.1175/JPO-D-23-0124.1 https://doi.org/10.1175/JPO-D-23-0125.1
    189浏览量
    原文链接

  • 《中国科学院海洋研究所在东海陆架海域台风激发藻华的动力机制方面取得新进展》
    • 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：2022-06-10
    • 近日，中国科学院海洋研究所尹宝树团队在东海陆架海域台风激发藻华的动力机制方面取得新进展，研究结果发表在国际学术期刊Journal of Geophysical Research：Oceans上。 源自西太平洋的部分台风经过东海陆架海域后，会在近岸激发显著的藻华现象。1509号台风“灿鸿”过境后，卫星资料显示浙江省沿岸出现了明显的海表叶绿素爆发现象。团队通过建立高分辨的物理-生态耦合模式，复现了台风“灿鸿”过境期间的生态响应及物理过程。研究指出，由底层入侵到东海陆架内部的黑潮次表层水在台风期间能够涌升到上层，为后续的浮游植物爆发提供了丰富的磷酸盐。通过三维动量诊断，研究发现台风“灿鸿”激发了三类上升流：风致埃克曼抽吸、涡致抽吸和波致抽吸。台风除了激发风致埃克曼流外、沿台风路径的近惯性波动外，还激发沿岸传播的陆架波，是沿岸海域独特的响应特征。此外，台风过境后一段时间内，形成的气旋式流场加强了向上层海洋营养物质的输送。台风期间，三种上升流机制共同作用，促使富含营养盐的黑潮次表层水到达表层，奠定了藻华爆发的营养盐基础。研究成果对认识极端天气对近海生态过程的影响和生态灾害预报具有重要科学价值。此外，该研究提出了一种上升流诊断方法，该方法与机制适用于全球其他陆架海区。 该研究由硕士研究生李宇轩、杨德周研究员（通讯作者）等人共同完成，研究得到了国家自然科学基金项目、中国科学院战略先导科技专项、国家重点研发计划等项目联合资助，并得到了中国科学院海洋研究所高性能计算中心和近海海洋观测研究网络东海海洋观测研究站的支持。 文章信息： Li, Y., Yang, D., Xu, L., Gao, G., He, Z., Cui, X., et al. (2022). Three types of typhoon-induced upwellings enhance coastal algal blooms: A case study. Journal of Geophysical Research: Oceans, 127, e2022JC018448. http://dx.doi.org/10.1029/2022JC018448.
    280浏览量
    原文链接