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实验室在北大西洋翻转流领域取得新成果
访问:10  日期:2018-03-20 作者:

319日,国际著名学术期刊《自然-通讯》(Nature Communication)在线发表了题为Meridional heat transport variability induced by mesoscale processes in the subpolar North Atlantic(《中尺度过程引起的北大西洋亚极地海区经向热输运变化》)的研究成果。此项成果由物理海洋教育部重点实验室林霄沛教授与来自美国伍兹霍尔海洋研究所的多位科学家共同合作完成。

文章利用我校与美国伍兹霍尔海洋研究所在“北大西洋亚极地海区翻转流观测计划(OSNAP)”合作开展的水下无人机观测数据和其他数据,分析了流经冰岛海盆的北大西洋翻转流(AMOC)经向热输运变化。研究发现在西经25度至21度之间的海底峡谷区域,地形和强锋面的共同作用导致中尺度涡多发,中尺度现象引起的经向热输送变化与冰岛海盆内大尺度环流引起的经向热输送变化量级相当,而且在年际尺度上其贡献也不可忽略。这一研究成果颠覆了传统认为AMOC的经向热输运主要由大尺度环流变化调控的观点,首次揭示了中尺度过程的重要性。同时此研究成果也体现了长航时大深度水下无人机在海洋观测中的优势,能够实现准实时、高分辨率的长时间连续观测。

图:北大西洋亚极地海盆的涡旋活动和经向热输运变化 a 涡旋动能分布和北大西洋亚极地海盆地形 b 经向热输运变化(红线)和平均涡旋动能(蓝线:观测,黑线:数值模拟)。图中可以清晰看到在西经25度至21度,北纬55度附近,存在一个海底峡谷,该区域的涡旋能量很强,对应的经向热输送变化很大。

文章的共同通讯作者为林霄沛教授,近年来致力于环流动力学研究,并积极推动国际合作,目前担任“气候变化与可预测性组织”(CLIVAR)太平洋委员会联合主席及OSNAP国际计划科学指导委员会委员等职,本次成果也是依托中国海洋大学—美国伍兹霍尔海洋研究所联合实验室取得,彰显了我校和物理海洋教育部重点实验室在国际合作方面的影响力。

About the article:

Title: Meridional heat transport variability induced by mesoscale processes in the subpolar North Atlantic

Authors: ZHAO J., A. Bower, J. -Y. Yang, and X.-P. Lin

Journal: Nature Communications, DOI: 10.1038/s41467-018-03134-x

Abstract: The ocean’s role in global climate change largely depends on its heat transport. Therefore, understanding the oceanic meridional heat transport (MHT) variability is a fundamental issue. Prevailing observational and modeling evidence suggests that MHT variability is primarily determined by the large-scale ocean circulation. Here, using new in situ observations in the eastern subpolar North Atlantic Ocean and an eddy-resolving numerical model, we show that energetic mesoscale eddies with horizontal scales of about 10–100 km profoundly modulate MHT variability on time scales from intra-seasonal to interannual. Our results reveal that the velocity changes due to mesoscale processes produce substantial variability for the MHT regionally (within sub-basins) and the subpolar North Atlantic as a whole. The findings have important implications for understanding the mechanisms for poleward heat transport variability in the subpolar North Atlantic Ocean, a key region for heat and carbon sequestration, ice–ocean interaction, and biological productivity.






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