日前,由中國科學(xué)院海洋研究所胡敦欣院士等承擔(dān)的國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項目“太平洋低緯度西邊界環(huán)流系統(tǒng)與暖池低頻變異研究”取得重要成果。
項目組圍繞預(yù)定科學(xué)目標(biāo)對熱帶西太平洋海洋環(huán)流與暖池變異開展了系統(tǒng)深入的研究,國際上首次在太平洋西邊界流區(qū)成功布放、回收6100米深海潛標(biāo)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了我國深海潛標(biāo)觀測的突破,第一次通過棉蘭老潛流(MUC)的直接觀測數(shù)據(jù),揭示了其季節(jié)、季節(jié)內(nèi)變化特征,證明MUC的存在,終結(jié)了有關(guān)MUC是否存在的爭議。科研人員深化和推進(jìn)了太平洋低緯度西邊界環(huán)流系統(tǒng)的研究,系統(tǒng)闡釋了太平洋低緯度西邊界環(huán)流系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、變異特征與機(jī)理;建立了大洋西邊界流非定常、斜壓理論,定量描述了北赤道流分叉的季節(jié)-年際變規(guī)律,發(fā)現(xiàn)北赤道流分叉的長期南移趨勢特征。同時,在太平洋西邊界流系統(tǒng)對暖池變異影響的研究方面,深刻揭示了太平洋低緯度西邊界環(huán)流系統(tǒng)對暖池低頻變異調(diào)控的關(guān)鍵過程和機(jī)理;提出了暖池區(qū)淡水強(qiáng)迫對海洋環(huán)流調(diào)整及其對氣候影響的動力學(xué)框架。項目執(zhí)行以來,共發(fā)表和接收論文107篇,獲國家國防科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎、國家自然科學(xué)獎等7項,組織和協(xié)同組織國際學(xué)術(shù)會議10余次,培養(yǎng)博士24名,碩士17名,博士后出站9名。
太平洋低緯度西邊界主要指新幾內(nèi)亞與菲律賓之間的海區(qū),是南北兩個熱帶流環(huán)相互作用最強(qiáng)烈的地方,是一個非常復(fù)雜的環(huán)流系統(tǒng),在海洋經(jīng)向質(zhì)量、熱量輸送和南北半球水交換中,特別是在暖池的形成、演化過程中,起著非常重要的作用;它同時又是印度尼西亞貫通流的入口,是全球熱鹽環(huán)流傳輸帶的熱源和淡水源的起始點(diǎn)。另外北赤道流的分叉、變化,決定著棉蘭老海流的強(qiáng)度,也決定著呂宋島以東黑潮的強(qiáng)度,進(jìn)而決定著黑潮對南海和東海影響的強(qiáng)度。對這一海域上層環(huán)流系統(tǒng)的研究,在太平洋海洋動力學(xué)方面有重要的科學(xué)意義,同時對暖池變異的理解和預(yù)報,乃至ENSO和季風(fēng)的預(yù)報也是非常重要的。
圖 1. ADCP 觀測到(約127.1 E, 8 N)的經(jīng)向流速時間剖面(單位:cm/s,藍(lán)色為南向棉蘭老海流,黃紅色為北向棉蘭老潛流,橫坐標(biāo)為從2010 年12 月始)。
圖 2. 18 N 黑潮源區(qū)去潮(11 天滑動平均)后經(jīng)向流速
圖 3. 580m Lagrangian 追蹤軌跡以及分別對應(yīng)的位勢密度面26.8 的深度分布。