Zhu, R., H. Yang, Z. Chen*, Z. Jing, Z. Zhang, B. Sun and L. Wu, 2024: Topography-Generated Submesoscale Coherent Vortices in the Kuroshio-Oyashio Extension Region from High-Resolution Simulations, Journal of Physical Oceanography, 54(1), 237–252.

揭示了黑潮延伸体亚中尺度相干涡旋的产生机制


亚中尺度相干漩涡(SCV)是一类相对较小的次表层强化漩涡,与较大的中尺度漩涡相比,具有不同的尺寸和动力学特征。一般来说,它们的特点是水平尺度小于罗斯比变形半径,内部速度核心位于温跃层内或温跃层以下。大多数 SCV 为反气旋,在密度场中呈凸透镜形状。SCV 边缘的快速旋转形成了一个动态屏障,限制了漩涡核心与周围水域之间的横向交换,这使得 SCV 能够存活数年,并将物理生化示踪剂等迁移到距离其生成地点数千公里以外的地方。在漩涡边缘,相关的次级环流为营养物质从海洋内部进入透光层提供了有效途径,从而提高了初级生产并调节了当地生态系统。研究基于高分辨率区域海洋模式,对黑潮延伸体SCV的模拟进行了详细评估,首次探究了黑潮延伸体SCV的主要来源和生成机制。基于长期锚系潜标和Argo浮标观测,验证了当前高分辨率海洋模式能够较好地模拟该区域SCV的动力结构和空间分布特征。通过涡旋识别追踪以及方程诊断,确定了SCV主要来自日本大陆架附近,由流与地形的相互作用产生。



图 高分辨率区域海洋模式的SCV模拟。

 

图 次表层中尺度涡旋三维结构图。(a)为反气旋涡,(b)为气旋涡。底色和箭头代表次表层涡旋的绝对流速和流速矢量,黑色点线和紫色点线代表z轴和涡心连线,绿线代表涡旋边缘。


2024-JPO-SCV dynamics in KOE.pdf