印度洋非赤道区中层环流变异与波动调控机制取得研究进展

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2020-02-25 10:05

印度洋作为人类发展的共同空间和宝贵财富,研究其复杂多变的海洋环流动力过程将有助于掌握印度洋物质与能量平衡及海气相互作用特征,对理解海洋系统相互作用以及预测有着重要的意义。其中风生赤道动力过程被认为是印度洋环流系统形成的关键驱动机制,观测和掌握赤道动力过程在热带印度洋不同区域环流变化中的贡献对于认识印度洋海洋环境变异过程与机制至关重要。

近年来,中国科学院南海海洋研究所致力于印度洋环流系统的观测和研究,联合国内外涉海机构在热带印度洋建成了6套同步观测1000米以深的潜标阵列,极大地增强了对热带印度洋环流的监测能力。在前人工作的基础上,丝路环境专项项目六王东晓研究员团队及其合作者应用潜标观测,结合环流模式,发现印度洋赤道风生动力过程通过波动能量传播对非赤道中层环流产生重要的影响。位于(5°N, 90.5°E)潜标观测发现,东印度洋5°N中层(200-1200米)存在强半年周期的纬向强流,而5°N上层环流则受局地风场激发呈现强年周期变率。动力机制分析发现,5°N中层纬向强流具有的独特半年变率和斜压结构,是由于赤道风场驱动的强半年周期开尔文波,到达东边界后北传,在苏门答腊北角5°N附近激发出半年变率的罗斯贝波,形成沿5°N断面向西向下传播的斜压波能量射线,从而诱发产生了非赤道区中层纬向强流。


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图(a)中国科学院南海海洋研究所热带印度洋潜标观测阵列示意图;(b)印度洋赤道动力过程的能量传播和边界反射激发非赤道区中层强流的示意图。


 该研究成果近期发表在《Journal of Physical Oceanography》,取得的观测认识能够为理解印度洋环流系统海盆尺度的水体交换和营养盐输运提供指导。

中国科学院A类战略性先导科技专项“泛第三极环境变化与绿色丝绸之路建设”为该成果的第一标注项目。

论文信息:Huang, K., Wang, D.X., Han, W.Q., Feng, M., Chen, G.X.*, Wang, W.Q., Chen, J. and Li, J. (2019). Semiannual Variability of Mid-depth Zonal Currents along 5°N in the Eastern Indian Ocean: Characteristics and Causes. Journal of Physical Oceanography, 49, 2715–2729, https://doi.org/10.1175/JPO-D-19-0089.1