“同心·问海”系列报告第八十三至八十六期成功举办

发布者:赵诗琳发布时间:2024-05-11浏览次数:10


59日,南方海洋科学与工程广东实验室(珠海)王召民教授带领极地海洋组成员刘成彦副研究员、程晨副研究员、韩显显博士后作为“同心·问海”第83-86期嘉宾,应邀做了南极海洋-海冰-冰架相互作用过程系列学术报告。报告会由海洋与大气学院史久新教授主持,海洋与大气学院和物理海洋教育部重点实验室的师生参与交流。

王召民教授着眼国内外南极海洋发展最新动态,做了题为“多尺度海洋过程对南极冰盖的影响”的学术报告。他首先强调了南极冰盖的质量平衡对全球海平面变化重要作用,南极冰盖主要通过冰架底部融化和前缘崩裂失去质量。然而,冰盖模型中模拟的底部融化速率具有极大的不确定性,向冰架的海洋热量输送过程认知不足是造成这种不确定性的主要原因之一。王教授回顾对这种热量传输的最新观测和模拟进展,包括绕极深层暖水的跨陆坡向冰架输送,涡旋、地形、环流和水团性质对冰架底部融化的影响,改进底部融化模拟所开发的羽流模型以及提高模式垂直分辨率等措施。

最后他提出为了减少南极冰架模拟和预测的底部质量损失的不确定性,未来应该致力于改善海床地形和腔体几何形状的观测精度,准确刻画小尺度海洋过程并将这些过程参数化到耦合气候冰盖模型中,以及量化冰架质量损失对大气、海洋和海冰的反馈效应。互动交流环节,王召民教授与现场师生讨论了绕极深层水入侵陆架的主要驱动机制,也就南极海底堤坝阻挡暖水入侵的可行性和效果展开讨论。

图:王召民教授报告现场照

南极冰盖质量损失对全球海平面上升具有重要的贡献,并受到南极陆架海洋的直接影响。但受限于严苛的南极自然环境,数值模拟依然是我们深入理解极地气候系统的重要方法。刘成彦副研究员由此展开了题为“南极海洋-海冰-冰架耦合模式的研发和应用”的学术报告,介绍了最新发展的高分辨率区域海洋-海冰-冰架耦合模式系列成果。刘成彦首先以东南极普里兹湾区域模型为例,指出海槽地形像“导管”一样对底层暖水向冰架底部的入侵起到了重要的引导作用,而海豹CTD深度数据订正的区域海底地形对于这一过程的模拟具有较好的改进作用;随后介绍了潮汐对冰架底部融化的影响,在潮汐作用下冰架下流速增大增加了海水与冰架底部的拖曳系数,评估潮汐对冰架底部融化的影响可能超过50%;最后介绍了正在研发的南极海洋-海冰-冰架耦合模式及初步成果,指出其对研究南极近海海洋过程的时空变化特征和物理机制,探讨海洋对南极冰盖不稳定性的影响具有重要意义。

在互动交流环节,刘成彦与师生讨论了小地形对中小尺度海洋过程的影响,海豹CTD数据对局部地形订正效果,以及南极海洋-海冰-冰架耦合模式开发进展等问题。

图:刘成彦副研究员报告现场照

程晨副研究员将视角落于冰架下的小尺度过程,以“南极冰架下融水热力与动力过程研究进展”为题展开报告。程晨总结了前人发展的融水羽流模式的特点与缺陷,指出传统的羽流模式仍停留在一维到二维的阶段,这需要假定所有的物理量需要垂向均匀,而现实中羽流多呈现存在垂向变化。通过针对传统羽流模式的改进以及多个维度融水边界流模式的研发工作,能够更好地模拟冰架下水体的温盐结构。最后程晨介绍了目前正在进行的冰架融水出流影响下南极沿岸冰间湖区复杂海洋动力系统的模拟工作。在互动交流环节,与师生讨论了流固耦合方程在羽流模型中的应用等问题。

图:程晨副研究员报告现场照

南极底层水是南极陆架冰-海相互作用形成的重要大洋水团。韩显显博士围绕底层水的形成和输运做了题为“潮汐和地形波南极地层水形成过程中的作用”的报告。韩显显博士首先介绍了南极底层水的形成过程,南极近岸结冰析盐产生陆架高密度水,当其以重力流的形式跨陆坡流向深海时,会与背景水团混合,最终形成南极底层水。随后韩显显博士介绍了地形坡度和潮汐在重力流下沉过程中的作用,当地形坡度小时,重力流激发地形罗斯贝波,并加速向深海下沉以实现重力势能向波动能的转化;当地形坡度大时,地形罗斯贝波被抑制,此时大陆坡宽度较小,潮汐离岸平流可以有效地把陆架水带到深海。潮汐和地形罗斯贝波呈现为互补的关系,共同调节南极底层水的形成。在互动交流环节,与师生讨论了潮汐如何减弱重力流混合,模型驱动机制等问题。

图:韩显显博士报告现场照

整场报告学院师生踊跃提问并与王召民教授等学者进行深入的交流探讨。本次学术报告促进了学院师生对南极多尺度海洋-海冰-冰架相互作用过程最新科研进展的认识和了解,开阔了大家的视野,促进了学术交流。