PO:南海底混合层空间变化及其潜在机制

发布者:李星锐发布时间:2022-08-08浏览次数:49


20227月,Progress in Oceanography在线发表海洋与大气学院的最新科研成果“Spatial variation of bottom mixed layer in the South China Sea and a potential mechanism”(南海底混合层空间变化及其潜在机制)。该成果第一作者是海洋与大气学院博士生李家宁,通讯作者是海洋与大气学院/物理海洋教育部重点实验室杨庆轩教授和青年教师孙惠博士。

海洋上混合层和底混合层分别是与大气和海底地形接触的水体,其在物质和能量交换、生物生态演变和气候调节中发挥着重要作用,具有重要的研究价值。过去几十年,科学家们积累了大量的上混合层观测资料,深化了对上混合层时空特征、驱动机制及其对其它动力过程的影响等方面的认知。与之相比,海洋深层观测难度大、数据积累少,制约了人们对海洋底混合层的深入了解,关于南海底混合层的研究更是鲜见报道。

基于在南海获取的LADCP/CTD观测数据,本研究探究了南海底混合层的结构和时空分布特征。结果表明,南海底混合层的平均厚度和层结分别为154米和6×10-7 s-2,与上混合层相比,厚度更大、层结更弱(图1)。吕宋海峡和中沙岛链处多个站位的底混合层厚度超过300米,是南海底混合层厚度较大的两个典型区域,其形成与强的底层混合密切相关。吕宋海峡处由内潮引起的强混合已被人熟知,而中沙岛链处的强混合机制则尚未探明。针对该问题,本论文利用MITgcm模式开展了二维理想数值实验,研究发现中沙岛链区域较强的平均流流经海山地形时与其相互作用,激发较强的内背风波,其在生成、传播过程中发生破碎并触发底层强混合,并使初始层结稳定的底层水体逐渐变得均一,形成厚达320米的底混合层,这与观测结果相一致。这表明在中沙岛链区域(内潮较弱处)内背风波可能是一种触发底层强混合的有效机制(图2)。本研究还为进一步探索底层亚中尺度运动的特征奠定了基础。

  1. 南海底混合层厚度分布。

2. 模式模拟结果,背风波充分发展时其脉动速度(a)及耗散率(b)的分布。


发表文章列表:

Li, J., Q. Yang, H. Sun, W. Zhao, and J. Tian, 2022: Spatial variation of bottom mixed layer in the South China Sea and a potential mechanism. Prog. Oceanogr., 206, 102856, https://doi.org/10.1016/j.pocean.2022.102856.

文章链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S007966112200115X