近日,Deep-Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers在线发表了海洋动力-物理环境与智能感知全国重点实验室/海洋与大气学院的最新研究成果“Observed Bottom Ekman Layer in the South China Sea: Structure and Implications on Mixing and Transport”(南海底Ekman层观测研究:结构及其对混合与输运的启示)。该成果第一作者为海洋与大气学院在读博士研究生艾嘉本,通讯作者为海洋与大气学院杨庆轩教授。
底Ekman层是连接海洋内区与固体边界的关键通道,在动量、能量和物质的交换中扮演着重要角色。然而,相较于上Ekman层,底Ekman层受限于观测资料稀缺,其精细结构至今仍缺乏系统认识。因此,揭示底Ekman层的流动结构及其动力效应,是深入理解海洋底部边界动力过程及其与其他海洋过程关联的重要基础。
该研究利用在南海实施的全深度流速观测,对南海底Ekman层进行了系统刻画(图1),识别出顺时针、逆时针和无显著偏转三种类型。逆时针偏转主导南海中央深水海盆,而吕宋海峡则三种类型比例相当,其中海脊处以顺时针为主,对应强潮流和弱平均流,吕宋海槽则以逆时针偏转为主,对应强而持续的深水溢流和弱潮流。底Ekman层内的混合估算表明吕宋海峡为混合热点;吕宋海槽底Ekman层内的输运估算则指出该通道以0.03Sv的小水体输运实现了高达3.9 Mt y-1的悬浮沉积物输运。
该研究揭示了底Ekman层在南海的精细结构及其显著的区域差异,强调了其在闭合深海能量收支和沉积物输运方面的重要作用,为认识海底边界处水体的动力特征及其与固体边界之间的相互作用提供了观测证据,进而为探究不同圈层之间的耦合机理奠定基础。

图1. 南海底Ekman层的空间结构、混合及物质输运特征。(a)偏转类型;(b)厚度(m);(c)涡扩散率(m² s⁻¹);(d)水体输运(10⁻² Sv)与悬浮沉积物输运(Mt y⁻¹)。
发表文章列表:
Ai, J., Li, J., Yang, Q., Bian, C., Sun, H., Zhao, W., & Tian, J. (2026). Observed bottom Ekman layer in the South China Sea: Structure and implications on mixing and transport. Deep Sea Research I,231, 104738. https://doi.org/10.1016/j.dsr.2026.104738
文章链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0967063726000919
