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中国科学院海洋研究所在东海跨陆架输送机制研究中取得重要进展

编译者:liguiju发布时间:Mar 31, 2024点击量:152 来源栏目:科研动态

近日,中国科学院海洋研究所尹宝树研究团队在东海跨陆架输送机制研究中取得重要进展,相关成果发表于JGR: Oceans。

在陆架上,海流主要沿陆架(等深线)流动,跨陆架海流较少。但是近海物质向外海输送主要通过跨陆架海流完成,其对大洋-近海物质循环具有重要意义。东海浙闽沿岸区域是跨陆架输送的高发区,但目前对其机理认识不足。基于研究团队前期开发的四维变分同化模式系统及再分析数据集(He et al,2022,Ocean Modelling),尹宝树团队提出了驱动跨陆架输送的两个关键机制,即沿岸流辐合和温跃层起伏。

通过卫星观测的叶绿素a和模式盐度分布对比表明,再分析数据再现的2014年夏季3个跨陆架强锋面(根据锋面形态特征,也称为穿刺锋面,本研究仅关注强度较强的大尺度穿刺锋面,故称跨陆架强锋面)与卫星观测吻合,并且模拟的跨陆架强锋面3维结构与之前研究中观测到的结构类似。3个跨陆架强锋面中,有2个跨陆架强锋面是由于台湾暖流和浙闽沿岸流的辐合引起的,另外一个跨陆架强锋面是由于温跃层起伏引起。在这两种机制中,和跨陆架强锋面相关的离岸流满足地转平衡,受沿陆架的压强梯度力驱动;在第二种机制中,热量收支分析表明温跃层的起伏主要是由水平和垂向平流作用导致。

敏感性实验进一步表明,潮汐强迫和南风的松弛是跨陆架强锋面形成必不可少的条件。潮汐使得浙闽沿岸流的轴线向离岸方向移动了约50公里,从而使得浙闽沿岸流正好撞在台湾暖流的主轴上,导致海流的辐合;南风的松弛使得浙闽沿岸流能够向南延伸,夏季南风的松弛主要和台风相关。在没有风和台湾暖流天气尺度的变化时,跨陆架强锋面周期性地形成,其原因主要与小潮期间浙闽沿岸流的加强有关。

文章第一作者为原中国科学院海洋研究所博士研究生何志伟,通讯作者为杨德周研究员,论文合作者还包括华东师范大学吴辉教授。研究得到了国家自然科学基金重点和面上项目、中国科学院先导专项等项目联合资助。

论文链接: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2022JC019075

论文信息:He,Z.,Yang,D.,Yin,B.,& Wu,H. (2024). Two key mechanisms of large‐scale cross‐shelf penetrating fronts in the East China Sea: Flow convergence and thermocline undulation. Journal of Geophysical Research: Oceans,129,e2022JC019075. https://doi.org/10.1029/2022JC019075

He,Z.,Yang,D.,Wang,Y.,& Yin,B. (2022). Impact of 4D‐Var data assimilation on modelling of the East China Sea dynamics. Ocean Modelling,176,102044.

 https://doi.org/10.1016/j.ocemod.2022.102044

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