《中国科学院海洋研究所在黑潮与东海陆架低盐水双向入侵研究上取得进展》

  • 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:2022-07-14
  • 日前,中国科学院海洋研究所海洋环流与波动重点实验室在黑潮与东海陆架低盐水次表层双向入侵(two-way intrusions)研究上取得进展,相关成果发表在学术期刊Journal of Geophysical Research: Oceans上。 

    黑潮与陆架水交换对东海陆架区盐分与营养物质收支和中国近海生态安全具有重要意义,盐度是黑潮水区别于陆架低盐水最重要的特征,黑潮的次表层入侵几乎是导致陆架水盐度增加的唯一原因。该研究在台湾东北到东海南部海域对次表层的盐度场进行了中性密度面上的EOF分析和解译。研究次表层黑潮水与东海陆架水的盐度在不同的等密度面上(isopycnals)时空特征,不仅得到了季节尺度上的内陆架振荡(inner-shelf oscillation)和外陆架振荡(outer-shelf oscillation)两种典型的类型,还发现年际尺度上是典型的跨陆架型(cross-shelf pattern):它表现为跨100m等深线内外区域的单一的位相,且具有显著的年际变化,特别是它给出了在某些年份的冬季和初春季节的无入侵事件(non-intrusion events),与报道的观测事实符合。 

    研究还分析了次表层等密度面向陆架区露头(outcropping)的位置随季节和年际变化,提出低盐陆架水向外海方向的潜沉渗入和高盐黑潮水向陆架方向的爬升入侵是一对矛盾体,进一步分析了矛盾的主要方面和次要方面。研究认为,双向入侵是跨陆架的;动力学上,除受地形抬升外,海洋层结(stratification)的季节变化起重要作用;以24.5等密度面(isopycnal 24.5)为代表的“巨臂露头”(outcropping giant arm)机制对低盐陆架水由内陆架向外陆架进而到黑潮区的侵入起到重要的帮助作用。 

    该研究第一作者和通讯作者为海洋环流与波动重点实验室研究员齐鹏,合作作者为海洋研究所博士毕业生郭云霞。

    文章信息: 

    Qi, P., & Guo, Y.-x. (2022). Interpretation of subsurface salinity EOFs on southern ECS shelf using SODA reanalysis: Large-scale patterns and seasonal to interannual variations. Journal of Geophysical Research: Oceans, 127, e2020JC017038. https://doi.org/10.1029/2020JC017038

  • 原文来源:http://www.qdio.cas.cn/2019Ver/News/kyjz/202207/t20220711_6474718.html
相关报告
  • 《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.
  • 《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