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《中国科学院海洋研究所研究揭示西太平洋全日内潮能量辐射过程及调制机制》

  • 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：2022-02-04

  • 近日，中国科学院海洋研究所尹宝树研究团队在西太平洋内潮与环流跨尺度作用研究取得新进展，研究结果发表于国际学术期刊Journal of Geophysical Research: Oceans上。

    全球海洋内潮能量动力学研究对于理解海洋多尺度能量串级和改进海洋气候模式参数化具有重要意义。全日内潮贡献了全球约1/4的内潮能量，而西太平洋是全球最强的全日内潮源区，但迄今对西太平洋全日内潮能量辐射的驱动因子，特别是西太平洋复杂环流系统对内潮的动力调制机制，仍缺乏明确的科学认识。

    尹宝树研究团队通过改进的波射线追踪及多波干涉模型，结合精细化潮-流耦合数值模拟，系统研究了西太平洋全日内潮长距离传播路径的动力调制机制，量化对比了地转β效应、环流折射和波-波干涉的相对贡献；进一步通过数值刻画和理论解译，揭示了西太平洋多类型环流系统，如黑潮、涡旋、北赤道流、印尼贯穿流对内潮辐射路径的动力调制机制。

    该研究由中国科学院海洋研究所博士后王洋、徐振华研究员、尹宝树研究员、王凡研究员和日本东京大学Toshiyuki Hibiya教授共同完成。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、科技部重点研发专项等资助。

    相关论文链接如下：

    Wang, Y., Xu, Z*., Hibiya, T., Yin, B.*, & Wang, F. (2021). Radiation Path of Diurnal Internal Tides in the Northwestern Pacific Controlled by Refraction and Interference. Journal of Geophysical Research: Oceans, e2020JC016972.

  • 原文来源：http://www.qdio.cas.cn/2019Ver/News/kyjz/202201/t20220129_6350634.html
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相关报告

  • 《中国科学院海洋研究所揭示西南太平洋海平面年代际和长期变异规律及机制》
    • 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：2022-06-17
    • 近日，中国科学院海洋所胡敦欣院士团队在西南太平洋海平面年代际和长期变异规律研究方面取得新进展，相关成果“Decadal and Long-term Variability of Sea Level in the Southwestern Pacific during 1948-2018”发表在国际学术期刊Geophysical Research Letters上。 20世纪以来，全球平均海平面以每年约0.15cm的速率快速上升，预计这一现象在未来几十年将持续进行。该上升信号并非全球一致，而是存在明显的空间结构。在卫星测高期间（1993年至今），西太平洋海平面的上升速率最高，几乎是同期全球平均水平的三倍。去除全球平均海平面上升的影响后，太平洋海平面上升的信号主要集中在热带西太平洋和西南太平洋两个海区。 对于热带西太平洋，已有研究表明海平面上升趋势受太平洋年代际振荡（IPO）的调制，上世纪90年代以后IPO的相位转换伴随的赤道信风加强导致了海平面的加速上升。相比之下，西南太平洋海平面的低频变异及其与气候模态的关系尚未明确，特别是由于缺乏长期观测资料，难以区分IPO和南半球环状模（SAM）两种典型的气候模态对西南太平洋海平面低频变异的相对贡献。 胡敦欣院士团队基于长达70年的验潮站观测数据和IAP格点化数据对该问题进行了研究，发现即使去除全球平均海平面上升的影响，西南太平洋海平面仍存在年代际和长期上升趋势两种时间尺度的低频信号，进而通过约化重力模式揭示了其变异机制，并量化评估了IPO和SAM的相对贡献。结果表明，与气候模态相关的风应力旋度异常通过局地Ekman抽吸和Rossby波西传过程共同调控西南太平洋海平面的低频变异：在长期时间尺度上，SAM几乎可以解释全部的海平面上升趋势，且主要由局地Ekman抽吸控制；在年代际时间尺度上，IPO可以解释58%的海平面变化，由局地Ekman抽吸和西传Rossby波共同调控。该成果对深入认识和应对西太平洋海平面快速上升具有重要意义。 该研究由硕士研究生孙婧璇、张林林研究员和胡敦欣院士共同完成。研究得到了国家重点研发计划、中国科学院战略先导科技专项（B类）、国家自然科学基金等项目的联合资助。 文章信息： Sun, J., Zhang, L.*, & Hu, D. (2022). Decadal and long-term variability of sea level in the Southwestern Pacific during 1948–2018. Geophysical Research Letters, 49, e2022GL098747. https://doi.org/10.1029/2022GL098747
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  • 《中国科学院海洋研究所研究揭示西太平洋深层环流路径、流量和变异》
    • 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：2023-03-29
    • 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，系列研究揭示了西太平洋九州帕劳海脊和新几内亚岛以北深水通道深层环流的路径、流量和变异，进一步完善了对西太平洋深层环流的认知，成果分别发表在国际学术期刊 Geophysical Research Letters 和 Journal of Physical Oceanography。 大洋深层环流路径会受到地形的约束，海盆间的深层水仅能通过一些关键通道进行交换。团队已有研究表明，4000米以深携带绕极下层水的深层流下分支会从雅浦-马里亚纳海沟连接区季节性进入西太平洋，但如何进一步进入菲律宾海盆是未知。基于潜标阵列2.5年的连续观测，研究发现深层流下分支通过连接区北通道进入西马里亚纳海盆，流量为1.41±1.43/0.26 Sv（平均±标准差/误差估计，1 Sv=106 m3s-1），然而可以通过九州帕劳海脊深水通道从西马里亚纳海盆进入北菲律宾海盆，流量为0.75±0.53/0.18 Sv，西马里亚纳海盆侧向流量净通量为0.65±1.35/0.28 Sv，上述两个通道流量以季节内变异为主，流量的平均态和变异受到上层海洋过程的控制。 进入北菲律宾海盆的绕极下层水因地形阻挡无法流出该海盆，只能通过混合吸热上升变为北太平洋深层水，而后通过关键深水通道流出西太平洋。团队基于长达5年的观测研究发现，深层流上分支会在新几内亚岛以北通道向东流出西太平洋，流量为2.19 ± 11.4/1.62 Sv，并呈现显著的季节变化。流量的平均态受通道两端压力差异控制，季节变化由向西向下传播的罗斯贝波控制，均与上层海洋过程紧密联系。需要指出的是，该通道深层流上分支平均流向与前人基于温盐断面结果给出的结论正好相反（Kawabe & Fujio 2010），这一矛盾是由于前人间接观测的不准确或年际变化导致值得进一步研究。 两个研究的新结果丰富了对西太平洋深层环流系统和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、气候变化等研究工作。 论文第一作者为中国科学院海洋所研究员汪嘉宁、博士研究生张航，通信作者为研究员王凡、汪嘉宁，合作者包括加拿大贝德福德和美国伍兹霍尔海洋研究所的专家学者等。研究得到了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、中国科学院战略性先导科技专项等资助。 相关成果及链接如下： 1. Jianing Wang*, Fan Wang*, Youyu Lu, Hang Zhang, Qiang Ma, Larry J. Pratt, Zhixiang Zhang, Abyssal circulation from the Yap-Mariana Junction to the Northern Philippine Basin, Geophysical Research Letters, 2023, 50(6): e2022GL100610. DOI: 10.1029/2022GL100610. https://doi.org/10.1029/2022GL100610 2. Hang Zhang, Jianing Wang*, Fan Wang, Zhixiang Zhang, Qiang Ma, Observed upper deep branch of the Pacific meridional overturning circulation north of New Guinea, Journal of Physical Oceanography, 2023, DOI: 10.1175/JPO-D-22-0180.1. https://doi.org/10.1175/JPO-D-22-0180.1
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