近日，中科院海洋所胡敦欣院士團(tuán)隊(duì)聯(lián)合菲律賓大學(xué)Cesar Villanoy教授，基于團(tuán)隊(duì)在菲律賓海深海潛標(biāo)陣列獲取的長期、直接測流數(shù)據(jù)，揭示了菲律賓呂宋島以東海域西邊界流——黑潮和呂宋潛流的空間結(jié)構(gòu)和變化規(guī)律，相關(guān)研究成果在國際學(xué)術(shù)期刊Journal of Geophysical Research: Oceans發(fā)表。
太平洋北赤道流在菲律賓沿岸分叉后形成向北的黑潮和向南的棉蘭老流。前人通過水文數(shù)據(jù)反演或單點(diǎn)潛標(biāo)觀測數(shù)據(jù)推斷，在表層源地黑潮之下或存在向南的呂宋潛流。黑潮等西邊界流由于具有強(qiáng)烈的物質(zhì)能量輸運(yùn)，被認(rèn)為是影響大洋和太平洋西側(cè)近海氣候和生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵因子。但是，以往的單點(diǎn)潛標(biāo)觀測發(fā)現(xiàn)呂宋潛流在某些時(shí)間段內(nèi)發(fā)生反向，對呂宋潛流是瞬時(shí)現(xiàn)象還是長期平均流存在爭議。由于一直缺乏覆蓋完整西邊界流的潛標(biāo)陣列直接觀測，對于源地黑潮及其下潛流系統(tǒng)的空間結(jié)構(gòu)和變化特征缺乏足夠的認(rèn)識，其變化機(jī)制亦不清楚。
胡敦欣研究團(tuán)隊(duì)通過開展國際合作，首次成功實(shí)現(xiàn)了呂宋島以東源地黑潮區(qū)域的潛標(biāo)陣列觀測?；谠摑摌?biāo)陣列在2018-2020年期間獲取的近29個(gè)月觀測數(shù)據(jù)，團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)黑潮與呂宋潛流都表現(xiàn)出很強(qiáng)的季節(jié)內(nèi)變化信號，呂宋潛流在某些時(shí)間段內(nèi)會發(fā)生反向，呂宋潛流在觀測期間內(nèi)平均流速峰值位于18 N、122.7 E處800米深度附近，呂宋潛流多年平均流速超過0.04 m/s，表明呂宋潛流是一支長期存在的次表層流。
18 N，122.7 E潛標(biāo)站點(diǎn)上觀測的上3000米經(jīng)向流速（a）、弱呂宋潛流事件（b）、強(qiáng)呂宋潛流事件（c）和潛標(biāo)觀測期間平均（d）海平面異常及表層地轉(zhuǎn)流速分布
分析發(fā)現(xiàn)，上層海洋的中尺度渦旋運(yùn)動是引發(fā)源地黑潮和呂宋潛流變化的關(guān)鍵因素，強(qiáng)勁的海洋上層反氣旋渦旋會導(dǎo)致呂宋潛流出現(xiàn)暫時(shí)性的減弱乃至反向。研究團(tuán)隊(duì)利用垂直模態(tài)分解方法研究了不同模態(tài)在源地黑潮和呂宋潛流變化中的作用，結(jié)果顯示第一和第二斜壓模解釋了黑潮和呂宋潛流的主要垂直結(jié)構(gòu)特征，其中，呂宋潛流發(fā)生反向主要是由第一斜壓模導(dǎo)致的，但呂宋潛流的季節(jié)內(nèi)變化主要是由第二斜壓模導(dǎo)致的。該項(xiàng)研究為認(rèn)識熱帶太平洋西邊界流系統(tǒng)提供了關(guān)鍵的直接觀測證據(jù)。
18 N，122.7 E潛標(biāo)觀測經(jīng)向流速（a），基于經(jīng)向流速分別投影到前三模態(tài)之和（b）、第一模態(tài)（c）、第二模態(tài)（d）重構(gòu)得到的經(jīng)向流速
該項(xiàng)研究的第一作者為中科院海洋所博士后馬杰，通訊作者為中科院海洋所胡石建研究員（青促會會員）。研究得到了國家自然科學(xué)基金、中科院戰(zhàn)略先導(dǎo)科技專項(xiàng)（B類）、山東省自然科學(xué)基金、中國博士后科學(xué)基金等聯(lián)合資助?！ ?nbsp;
文章信息：
Ma, J., Hu, S.*, Hu, D., Villanoy, C.,Wang, Q., Lu, X., & Yuan, X. (2022).Structure and variability of the Kuroshio and Luzon Undercurrent observed by a mooring array. Journal of Geophysical Research: Oceans, 127, e2021JC017754. https://doi.org/10.1029/2021JC017754
