哥德堡大学海洋科学研究人员利用最先进的海洋机器人和连接在海豹上的科学传感器,首次观测到在南大洋上层海区存在小尺度却又充满活力的海流。这些信息有助于我们更好的了解全球气候变化以及未来的发展趋势,因为这些海流可以影响海洋和大气之间的热量和碳循环的交换。这些海流位于海洋上层,空间尺度大约为0.1-10公里,它们会与南大洋强风暴相互作用,并在海冰下发生一系列物理过程。由于当今卫星和船载都观测不到这些洋流,因此科学家采用海豹身上的科学传感器进行收集与该海流相关的数据。通过数据分析,科学家们首次了解到这些上层洋流影响极地海冰的物理过程,这是对完全未知的南大洋的一个非常有价值的研究,进一步增加了我们对极地海区的认识。
以往研究者认为由于海冰对海洋表面的抑制作用,冬季的南大洋被认为是非常“安静”的,几乎和其他过程并不存在强相互作用,比如大气,生态等过程。然而,这项研究表明,这些上层洋流在冬季会对世界大洋产生重大影响,从而打破了传统观点。研究小组通过这些观测数据又进一步揭示了这些上层海流在世界大洋中的运动情况,在没有风暴或海洋上层风场很弱的时候,观测到的上层海流会变得更有活力,运动的更快。另外,这种海流较高的湍流动会提高海洋混合的速度和物质在世界大洋和深层海洋的输送,比如热量、碳和营养物质等。这些新的海洋机器人,就是所谓的滑翔机,能够以前所未有的高分辨率精度来测量海洋,这些测量数据揭示了大气和海洋之间的强相互作用。总之,这些研究有助于我们更好地了解全球小规模海洋是如何影响大气的。这类对遥远地区上层海洋的观测是海洋中一个重要的知识缺口,而世界大洋又会在全球范围内发生各种相互作用并且对其产生重大影响,如生态系统和气候系统。
相关论文链接:https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2019JC015587
https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2019GL086649
(郭亚茹 编译; 张灿影 审校)