物理海洋实验室黑潮延伸体次温跃层涡旋观测研究取得新进展

2021-02-0610

  近日,由物理海洋实验室陈朝晖教授领衔的科研团队,利用我实验室近年来构建的黑潮延伸体实时定点观测系统(Kuroshio Extension Mooring System,简称KEMS)中的潜标阵列,结合KESS计划潜标阵列,在黑潮延伸体次温跃层涡旋观测研究领域取得新进展,首次展示了黑潮延伸体区域三种不同类型的次温跃层涡旋(Subthermocline eddy,简称STE)流速的直接观测结果,为描述海洋次中尺度运动的动力学特征提供了新的角度;此外,研究团队也发现STE在其边缘的流速剪切可以促进内波剪切破碎,间接驱动湍流混合,为海洋内部跨等密度面混合提供了新的认识。

  STE是位于海洋内部的一种特殊涡旋,其垂直尺度和水平尺度相对较小(约百米和数十公里)。通常来讲,STE呈现透镜结构且以反气旋形式(以北半球为例)运动,与中尺度涡旋相比,STE一般位于主温跃层之下,在海表面没有明显的信号,因此难以通过卫星高度计进行识别和捕获。STE在其核心包裹着性质(温度、盐度、溶解氧等)相对均一且与周围环境差异较大的异常水体,并能将这些异常水体长时间远距离运输,因而对海洋中水团的形成和演变具有潜在的重要作用。受限于现场观测条件和手段,目前学界对于STE的观测大多基于偶然的船载调查、水下滑翔机和Argo浮标等。本研究在国际上首次利用潜标观测对黑潮延伸体海域的STE进行系统性分析,更是实验室六年来持续在上述海域开展海洋观测系统构建的重要成果产出。

图:M1潜标观测到双核STE的(a)东向流速、(b)北向流速、(c)仪器深度变化和(d)温盐点聚图


  上述成果进展近日以“Subthermocline Eddies in the Kuroshio Extension Region Observed by Mooring Arrays” (《黑潮延伸体区域潜标阵列观测次温跃层涡旋》)为题在国际学术期刊Journal of Physical Oceanography进行了报道,文章由实验室在读博士生朱瑞琛为第一作者,陈朝晖教授为通讯作者的研究团队合作完成,是实验室创新凝聚力和青年人才培养工作的重要展现。

  

  成果链接:https://journals.ametsoc.org/view/journals/phoc/51/2/jpo-d-20-0047.1.xml