“同心·问海”优秀校友系列第六期报告成功举办

发布者:李星锐发布时间:2022-10-05浏览次数:15


为展现我院优秀校友风采,拓宽学生科研视野,海洋与大气学院精心筹备了“同心·问海”优秀校友系列报告。930日,我院优秀校友厦门大学海洋与地球学院教授邹斯嘉博士作为第六期嘉宾,应邀与学院师生们相聚云端,作了题为“Deep Ocean Circulation in the Subpolar North Atlantic Observed by Acoustically-tracked Floats”(声学跟踪浮标观测到的副极地北大西洋深海环流)的学术报告,讲座由海洋与大气学院刘福凯副教授主持。

图:邹斯嘉博士线上报告截屏

邹斯嘉首先介绍了深海环流对大西洋经向翻转环流(AMOC)和高纬度气候信号的显著影响,阐述了研究深海环流的重要性。传统观点认为北大西洋深海环流是一支连贯的地形边界流,但前人基于水文观测资料发现该区域水团的移动路径并非完全决定于地形。为对副极地北大西洋深海环流提供相对完整的运动学描述,基于北大西洋副极地翻转环流观测项目(Overturning in the Subpolar North Atlantic Program , OSNAP)最新观测数据(2014-2019),邹斯嘉与合作者构建了第一套副极地深海流场数据集,揭示了副极地北大西洋大尺度环流的基本特征和形成机制,描绘出副极地北大西洋深海涡动能分布和主要涡旋的结构特征。结合该数据集和敏感性试验模拟结果,邹斯嘉与合作者研究发现上层强化的北大西洋环流所携带的涡旋可以影响深海环流路径。该项研究为进一步理解副极地深海气候信号传输过程提供了重要基础,为北大西洋深海环流的数值模拟提供了观测基准。

最后,聆听报告的师生与邹斯嘉进行了深入交流,针对海洋环流影响热盐再分配和海洋模式对深层涡旋的模拟情况等问题进行了深入探讨,活动现场气氛热烈。报告会后,邹斯嘉还接受了我院记者安棋戎的采访。

通讯员:安棋戎


附:“同心·问海”优秀校友系列访谈——邹斯嘉

问:基于最新观测结果,关于AMOC的最新认知与传统认知有何不同?

答:

国际合作AMOC观测计划例如RAPIDOSNAP的持续开展,确实增进了我们对AMOC的认识。举两点为例:

1)我们以往认为AMOC的变化是低频的(年代际及以上)且主要受到海洋温盐异常的影响。而RAPID观测结果发现,AMOC在季节至年际时间尺度上变化显著,且主要受到风场影响:风场引起的跃层深度异常可通过斜压罗斯贝波传递至海盆西侧,引起海盆内部地转输运变化,从而影响AMOC输运强度。

2)再者,我们以往认为AMOC的深层分支是以深海西边界流的形式存在。然而,近期OSNAP的深海浮标观测表明,海盆内部同样存在十分重要的深海输运分支。这些内部分支的形成机制各不相同,主要受到海底地形、中尺度涡旋和海洋上层环流的影响。

总的来说,日益丰富的观测资料一直在完善我们对于AMOC的认识。


问:针对AMOC的观测资料有限,其观测主要困难存在于哪些方面?

答:

因为AMOC是跨洋盆尺度的深海环流系统,所以需要跨大西洋的全水深断面观测。复杂的流场和地形使得观测系统布设极具挑战性,而且还需要持续的人力物力投入进行定期维护和远洋收放作业,因此总体耗资通常较高。正是因为这样,目前国际上只在北大西洋的两个固定纬度上对AMOC进行连续观测,包括在北纬26.5 NRAPID观测阵列和在北纬60 NOSNAP观测阵列。


问:请问大西洋深海环流对全球气候变化的影响可以体现在哪些方面?

答:

大西洋深海环流是AMOC的深层分支,很多研究认为深海输运的变化决定了AMOC的输运变化。AMOC的变化决定了海洋能量输送的变化,对全球气候具有显著影响,如北极海冰的消融、海平面变化、飓风频率、ENSO多年代际变率等。

此外,深海环流与深层水团的生成紧密相关,而深层水团的生成过程通常伴随强烈的对流混合,可以将海洋上表层水的低温、低盐、高溶解氧、高二氧化碳等特征带入深层水,使得北大西洋成为全球重要的碳汇、氧汇区域。研究显示,在全球大洋对大气二氧化碳的年平均吸收强度中,北大西洋的贡献占41%,而其中超过一半的吸收发生在50N以北,即深层水团生成区域。因此,深层水团的生成和深海环流对于大洋碳吸收、碳输运具有重要影响。这些影响在气候变化的背景下是否会发生变化,以及为什么发生改变,都是亟待研究的科学问题。


问:您在求学阶段如何确定以“大西洋深海环流变化机制和气候效应”作为研究方向的?

答:

在海大读本科时上了《物理海洋学》这门专业课,课上老师讲到大洋环流这一章时提到,我们对海洋风生环流有较为系统的认识,但对热盐环流(现在我们通常称为AMOC)目前仍缺乏理论与观测。在这次课上,我第一次大致认识了AMOC并对其产生了兴趣。之后在决定去美国读博时,留心寻找从事AMOC相关方向的教授,并成功加入了杜克大学Susan Lozier教授的课题组。当时Susan作为首席获批了“北大西洋翻转环流观测国际合作项目”,我也参与到了这个项目当中并重点研究北大西洋深海环流的结构特征和变化机制。随着研究的深入,我们发现了许多意料之外的深层环流特征,而其中涉及的物理过程还未得到合理的解释。研究过程中产生的兴趣和积累使我决定继续探究深海环流。相信一定有很多和我一样对大洋环流感兴趣的同学们,欢迎与我交流。