2022年4月1日，Ocean Modelling期刊发表了海洋与大气学院最新科研成果“Seasonal variation of deep vertical velocity in the South China Sea”（南海深层垂向运动的季节变化），该成果第一作者是海洋与大气学院博士研究生李佳倩，通讯作者是海洋大气学院/物理海洋教育部重点实验室兰健教授。
兰健教授的已有研究不仅解释了南海深层水平环流的动力机制，还揭示了深层水平环流的季节变化特征，而最新成果则进一步表明，南海深层海洋的季节变化还反映在垂向运动上，并且这种季节变化不仅体现在量值上，更主要体现在空间结构上。
该研究基于海洋数值模拟产品（SODA和OFES），探究了南海深层垂向运动的季节变化特征。夏季深层水的上升运动主要存在于海盆内部区域，并呈西南-东北走向，而海盆边缘区域则以下降运动为主；冬季南海深层的垂向运动则相反，海盆内部区域被下降运动所取代，海盆的边缘区域转换为上升运动（图1）。冬季的南海深层垂向运动强于夏季。基于WOA数据集的位势温度和位势密度的垂向剖面分布，进一步佐证了南海深层垂向运动存在显著地季节变化。海盆内部区域在夏季的位温和位密等值线均为上凸型，而冬季的等值线则表现为下凹型（图2），海盆内部区域的垂向运动由海盆边缘区域的反方向运动进行补偿，保持着南海深层海水的质量平衡。
在深水Sverdrup关系 的框架下，南海深层垂向运动的季节变化与深层水平环流的季节变化具有良好的对应关系，其季节信号并非来源于具有强烈季节变化特征的上层海洋，而是来源于吕宋海峡深水溢流。本研究通过刻画南海深层海洋的季节变化特征，阐明了深层海洋与上层海洋的联系通道，对于深化理解南海三维环流系统具有重要的科学意义。
上述研究成果由国家自然科学基金（42076003和41676001）等资助完成。
图1. 2500 m深度处的季节平均的垂向速度场（m/s）。黑色实线表示2500 m等深线；红、蓝填色和黑色虚线分别表示向上、向下以及为0的垂向速度。
图2. 季节平均位密σ2和位温PT沿16°N的垂向剖面图。黑色虚线为位密和位温的等值线，其间隔分别为0.002 kg m-3和0.008 °C。其中黑色、蓝色和红色实线分别表示2400 m至3000 m、3000 m至底部和2400 m至底部的深度平均等值线。
发表文章列表：
Li, J., and J. Lan*, 2022: Seasonal variation of deep vertical velocity in the South China Sea. Ocean Modelling, 172, doi:10.1016/j.ocemod.2022.101990.
文章链接: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1463500322000361