海洋环流动力学

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物理海洋实验室Science发文揭秘黑潮加速新机制

2020-05-29(14)次
2020年5月29日,Science(《科学》)期刊以研究长文(Research Article)的形式发表了题为 “Strengthening of the Kuroshio current by intensifying tropical cyclones”( 《热带气旋的增强使黑潮加速》)的文章。此项成果由中国海洋大学物理海洋教育部重点实验室(以下简称“实验室”)“青年英才工程”第一层次教授、国家自然科学基金优秀青年基金获得者张钰教授为第一作者兼通讯作者,实验室成员王伟教授及其他合著者合作完成。该成果首次揭示了台风通过影响海洋涡旋使黑潮加速,从而加剧气候变暖并最终进一步促进台风增强的正反馈机制。

首次发现大亚湾六分之一日分潮共振现象

2020-02-12(18)次
在对广东沿岸大亚湾的水动力调查中发现了六分之一日分潮的异常增长及半日潮周期内的双峰水位现象。科研团队用数学方法证明了双峰水位现象产生的条件,认为大亚湾内这一现象的产生是由于六分之一日分潮在湾内快速增长造成的。结合数值模拟与解析模型,我们发现这种增长主要是六分之一日分潮的1/4波长共振引起的。但是浅水分潮共振不同于天文分潮,前者还会受到浅水效应的影响,构成了海湾—陆架共振响应系统。非线性作用在南海北部陆架区域激发了六分之一日分潮,在浅水效应与共振响应的共同作用下,六分之一日分潮从陆架到海湾迅速增长,其振幅在湾顶已达到了与S2等天文分潮同量级的水平。受制于底摩擦影响,高频分潮共振产生的振幅增益要远小于天...

西北冰洋太平洋冬季水环流研究新进展

2020-02-12(18)次
太平洋冬季水流经楚科奇海进入西北冰洋,其在深海盆流动的调控机制尚不清楚。利用15年的大范围观测数据对其多年变化进行研究,定量给出2002-2016年间太平洋冬季水的变厚、扩张以及其流动路径。依据观测数据给出在波弗特流涡区域太平洋冬季水总体积从2002-2006年间的3.48±0.04×1014 m3增加到了2011-2016年间的4.11±0.02×1014 m3(增加了约18%)。研究发现在加拿大海盆北部太平洋冬季水下界面的加深速率约是其上界面的两倍,这是由Ekman泵压和侧向输入的太平洋冬季水共同作用的结果。海盆北部的潜标数据显示在2003-2011年间太平洋冬季水下界面加深的70 m当中有43%的作用来自于侧向输入的太平洋冬季水。研究结果还揭示在波弗特流涡自旋加速和中心...

南极绕极深层水向陆架的入侵所释放的热量对冰间湖产冰量的抑制作用

2020-02-12(15)次
  东南极陆架海域存在着绕极深层水入侵,为陆架海域提供了大量的热量,对陆架区结冰融冰过程、冰架融化和高密陆架水形成过程起着重要作用。利用东南极普里兹湾内潜标和海豹CTD观测数据,我们发现入侵到陆架的变性绕极深层水在浮力驱动下上涌到50 m左右的次表层。在冬季降温时,上涌到次表层的热量通过强对流过程输送到表面,使得沿岸戴维斯冰间湖内的产冰量减少了45%。南大洋西风带增强和向南极的移动会持续贯穿21世纪,将加速绕极深层水入侵和向陆架海域热量的输送,会进一步遏制该海域沿岸冰间湖的结冰过程,从源头削减高密陆架水的密度,威胁南极底层水的形成。该成果发表在Geophysical Research Letters上。图:普里兹湾变性绕极深层水向陆...

揭示格陵兰冰盖加速融化是全球平均海平面加速上升的主要原因

2020-01-13(14)次
  利用观测数据分析了影响全球海平面变化的主要物理过程,指出自有卫星高度计观测以来(1993-2014年间),全球海平面的上升速度已由1993年初的平均每年上升2.2±0.3mm增加到2014年的平均每年上升3.3±0.3mm,其中格陵兰冰盖融化对整个海平面上升的贡献由最初的5%(平均每年0.1mm)增加到2014年的25%(平均每年0.85mm)。而在此期间,海洋受热膨胀导致海平面上升的速度基本保持不变,约为每年0.94±0.16mm,揭示了格陵兰冰盖加速融化导致全球海洋质量增加是全球海平面加速上升的关键因素。这一研究成果更为准确地解释了全球海平面变化的特征,展示了全球变暖背景下人类活动和自然变异对全球海平面变化的贡献,再次强调了科学制定沿海地区应对海...

建立北大西洋夏季海-气过程与格陵兰岛冰盖质量变化之间的动力学联系

2020-01-13(12)次
2003-2016年间GRACE卫星观测数据显示,自2013年以来,尽管大气中二氧化碳含量不断上升等变暖因素仍在持续,但格陵兰冰盖GrIS质量损失的速度却于2013 年开始减缓,GrIS质量变化的线性趋势从2003-2012 年的266.3±10.3 Gt/yr迅速减少至2013年后的139.9±20.9 Gt/yr,冰盖质量损失速度减少了近一半。本文分析了大尺度大气环流对GrIS质量损失速度的影响机制,指出,2003-2012年间,夏季北大西洋涛动(sNAO)处于负位相,冰岛低压减弱,对应的格陵兰区域海表面气压处于高压异常,对流层中部的天气尺度的脊和近地表的高压系统导致了大规模的下沉运动,从而增强了云的消散,导致云量减少,进而增强冰盖接受的短波辐射并加速融化;而与之相反,自2013 年...