科研进展

南海北部环流影响内孤立波传播规律研究取得新进展

  

  近日,中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境国家重点实验室蔡树群研究团队在南海北部环流影响内孤立波传播规律研究取得新进展。相关研究成果于721日发表在Geophysical Research Letters《地球物理研究快报》上,谢皆烁博士为论文第一作者,蔡树群研究员为通讯作者。 

 

1 南海北部深海海盆区内孤立波分布特征及典型环流结构示意图(折线方框标示针对该区域的内孤立波作为研究对象) 

  研究人员采用非线性折射数值模型探讨了1993-2015年间20多年来南海北部西边界流及三种不同黑潮入侵流径(如图1aLoopingLeapingLeaking)对跨南海北部深海海盆传播的内孤立波振幅、相速度等的影响规律。结果表明,从年平均环流角度看,上游的西边界流可造成内孤立波传播速度增加0.1~0.2 m/s、振幅减弱20~30 m20多年中约有1/3时间,由大尺度环流引起的内孤立波传播速度变化超过了科氏效应引起的传播速度变化。在三种不同黑潮入侵流径中,Looping对内孤立波传播加速及振幅减弱的影响最为显著(振幅减弱可超过30m),而黑潮Leaping流径的影响最弱。造成上述差异的根本原因在于内孤立波对不同大尺度背景环流的响应差异所致。例如,Looping倾向于在研究区域诱发反气旋涡,涡致西向流与内孤立波传播方向相同会增强内孤立波沿波峰线的散射效应及传播的多普勒效应,从而导致内孤立波振幅减弱及传播速度加快;而Leaping在研究区域更容易诱发气旋涡,涡致东向流与内孤立波传播方向相反会减弱内孤立波的传播速度。 

  该研究厘清了南海北部环流对内孤立波传播演变的调制规律,为未来对南海内孤立波的精确数值模拟预报提供理论基础依据。 

  该研究由中科院前沿科学重点研究计划项目、国家自然科学基金项目、南方海洋科学与工程广东省实验室(广州)人才项目、中国科学院南海生态环境工程创新研究院自主部署项目、“广东特支计划”青年拔尖人才项目、中科院南海海洋所“南海新星”项目等共同资助完成。  

  相关论文信息: Xie, J., Fang, W., He, Y., Chen, Z., Liu, G., Gong, Y., & Cai, S. (2021). Variation of internal solitary wave propagation induced by the typical oceanic circulation patterns in the northern South China Sea deep basin. Geophysical Research Letters, 48, e2021GL093969. 

  文章链接: https://doi.org/10.1029/2021GL093969