Gao, Z., Z. Chen*, X. Huang, H. Yang, Z. Zhao, C. Ren and L. Wu, 2021: Internal Wave Imprints on Deep Ocean Temperature Change as Revealed by Rapid-Sampling Profiling Floats, Journal of Geophysical Research: Oceans, 126, e2021JC017878.
基于自主研制的深海自持式剖面浮标,揭示了内波对深海温度变化的印记
内波在调节层结海洋的温度变化和热量传输方面起着重要作用,然而由于缺乏深海观测,内波对深海温度变化的贡献少有研究。
2019年至2020年,在海洋试点国家实验室“问海计划”项目的支持下,在西太平洋投放了多台4000m级深海自持式剖面浮标样机,每台样机均设置为天周期高频采样。利用这些数据我们评估了内波(主要为内潮和近惯性内波)对深海(2000 m以深)温度变化的贡献。我们发现在马里亚纳岛弧以及菲律宾海盆,受强烈的局地/非局地产生的内波影响,深海温度存在显著的高频变化,即使在4000 m,内波也能引起高达7m℃的温度波动,这甚至高于以往估算的深海增温幅度。因此,我们认为仅通过少量Deep Argo的观测去估算深海增温,可能存在很大不确定性,在内波活跃的区域以及深海增温并不显著的区域,这种不确定性更加显著。我们还发现在马里亚纳岛弧以及菲律宾海盆地区,深层等密度面垂向位移明显高于黑潮延伸体海区,这意味着在具有粗糙地形的开阔大洋,深层活跃的内波会显著增强跨等密度面混合和扩散。
上述工作为国际Deep Argo计划实施,特别是通过Deep Argo数据开展深海变暖研究的不确定性方面提供了重要的观测支撑。该论文为我国首篇基于自主研制的深海自持式剖面浮标所取得的研究成果。
图 5台深海剖面浮标运行轨迹
图 全日潮、半日潮及近惯性内波引起温度变化振幅的垂向分布
2021-JGR-Internal Wave Imprints on Temperature Fluctuations.pdf