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中国科学院海洋研究所在西北太平洋近惯性内波的特征与机制方面获新进展

编译者:liguiju发布时间:Apr 14, 2024点击量:676 来源栏目:科研动态

近日,中国科学院海洋研究所胡敦欣院士和庞重光研究员团队基于长期连续的潜标观测,阐明了西北太平洋台风过境激发的风生近惯性内波的基本特征、能量通量及其对跨等密度面湍流混合的影响,研究成果发表于国际学术期刊Journal of Geophysical Research: Oceans。

西北太平洋台风频发,具有丰富的近惯性运动。同时,该海区的背景场也十分复杂,特别是中尺度涡非常活跃,能够显著影响近惯性内波的传播和耗散等过程。团队基于西北太平洋四套潜标观测数据(L11、L12、L15、L17),采用波包分析等方法,深入分析了2017年10月台风“兰恩”过境所引起近惯性内波的基本特征,探究了海表风场、平均流、中尺度涡、背景层结的影响,并评估了近惯性能量通量及其对跨等密度面湍流混合的贡献。

通过比较台风“兰恩”过境时在四个不同站位生成的近惯性内波,发现位于两个气旋涡之间(L17)的近惯性动能下传深度为~620 m,比位于负涡度区域(L12站)的下传深度(~400 m)更深,而两种情况下近惯性能量通量的下传效率相当,分别为25%和21%。射线追踪模型结果显示,这是由于L17站位北面的强正涡度使向北传播的近惯性内波被反射,随后在层结最强处(~70 m)下传加速所导致。能量收支分析结果表明,在台风“兰恩”期间,大约5%~25%的近惯性风功注入到海洋上层50~200 m,而其中6%~25%的近惯性能量通量能够辐射到深层200~400 m。台风引起的强近惯性内波使耗散率增强了3~8倍,为跨等密度面湍流混合提供了约42%的能量。

该论文第一作者为中国科学院海洋所博士研究生袁圣铭,通讯作者为闫晓梅副研究员、张林林研究员,合作者包括庞重光研究员和胡敦欣院士。研究得到了国家重点研发计划项目、中国科学院战略先导专项、国家自然科学基金等项目的联合资助。

相关论文信息:

Yuan, S.,Yan,X.,Zhang,L.,Pang,C.,& Hu,D. (2024). Observation of near‐inertial waves induced by typhoon Lan in the Northwestern Pacific: Characteristics,energy fluxes and impact on diapycnal mixing. Journal of Geophysical Research: Oceans,129,e2023JC020187. https://doi. org/10.1029/2023JC020187.

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