《中国科学院南海海洋研究所揭示安达曼海中层环流半年变化机制》

  • 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:2025-07-22
  • 近日,中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境实验室(LTO)彭世球研究员团队在安达曼海中层环流半年交替变化及相关动力机制上取得新进展,相关研究成果发表在国际期刊Geophysical Research Letter上。彭世球研究员为论文第一作者和通讯作者,张华助理研究员为共同通讯作者,合作者还包括廖嘉文博士和伍兹霍尔海洋研究所的黄瑞新教授。

    长期以来,受限于观测数据匮乏,安达曼海中层环流的结构与变化机制始终未被深入理解。研究团队通过多套再分析数据(如SODA、GLORYS2V4、C‐GLORS和 ORAS5等)以及设计多组敏感性数值试验,首次揭示了安达曼海中层环流具有显著的半年周期性:每年两次由顺时针(反气旋)转为逆时针(气旋)旋转,类似正在被孩子抛动的悠悠球。

    研究进一步发现,这种独特的环流特征与源自赤道东印度洋的开尔文波密切相关。每年两次在赤道东印度洋生成的上升(下沉)开尔文波通过Great海峡通道传播到安达曼海,从而拉伸或挤压安达曼海海盆中层(27.0σ0-27.6σ0)水体厚度,引发相应的环流方向切换。更重要的是,该过程遵循海洋潜在涡度守恒定律,揭示了动力学背后的深层物理机制。

    位于孟加拉湾东部,安达曼海或许是目前全球唯一被发现具有如此清晰半年周期循环的半封闭边缘海,这一机制的揭示不仅有助于提高对区域海洋动力学的认识,也对营养物质输运和生态系统调控可能产生深远影响。该研究由中国科技部重点研发计划和国家自然科学基金重点项目联合资助。

    相关论文信息:Peng, S., Zhang, H., Liao, J., & Huang, R. X. (2025). Can coastal kelvin waves drive a basin‐wide intermediate circulation with a semi‐annual cycle? Geophysical Research Letters, 52, e2025GL116135.

    原文网址:https://doi.org/10.1029/2025GL116135

  • 原文来源:http://lto.scsio.ac.cn/xwtz/kydt/202507/t20250715_620298.html
相关报告
  • 《?中国科学院南海海洋研究所揭示了全球变暖下南海西部上升流年际变率的长期变化机理》

    • 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:2025-05-25
    • 中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境实验室(LTO)彭世球团队在全球变暖下南海西部上升流年际变率的长期变化机理研究上取得新进展,相关研究成果以李毅能研究员为第一作者,彭世球研究员为通讯作者,发表在国际期刊Journal of Geophysical Research: Oceans上,论文合作者还包括罗格斯大学的Enrique N. Curchitser教授。 本研究利用再分析风场数据和三维高分辨率海洋数值模拟,深入探讨了1958至2015年间南海西部上升流年际变化特征及其与气候变率的动力联系。研究结果表明:受厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)和印度洋偶极子(IOD)变率变化的影响,越南东岸(VE)、海南岛西南(HNW)和海南岛以东(HNE)三大上升流核心区的年际变率在1990年代后发生了显著改变。具体表现为VE和HNW区域上升流年际变率增加20%以上,而HNE区域则减少30%。ENSO和IOD对VE与HNW上升流的影响在1990年代后无论正负相位均显著增强,但对HNE上升流的影响在负相位期间明显减弱。风场异常导致的Ekman抽吸是驱动上升流变化的主要动力因因子,但在ENSO负相位期间,1990年代后大尺度环流异常成为主导上升流变率的关键因素。本研究揭示了南海上升流驱动机制的复杂性,阐明了全球变暖下ENSO和IOD在预测该区域上升流长期变化中的重要作用。 上述研究成果由国家自然科学基金区域创新发展联合基金项目、南方海洋科学与工程广东省实验室(广州)人才团队引进重大专项、广东省“卓越”青年团队项目和中国科学院科技项目等共同资助完成。 相关论文信息: Li, Y., Peng, S., & Curchitser, E. N. (2025). Upwelling variability in the western South China Sea associated with global climate change. Journal of Geophysical Research: Oceans, 130, e2024JC022172. 原文链接: https://doi.org/10.1029/2024JC022172
  • 《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