科研进展

南海所倾斜暖涡的次中尺度结构与混合研究取得新进展

  

  近日,南海海洋所边缘海与大洋地质重点实验室唐群署等人联合美国德克萨斯大学奥斯汀分校的研究人员,在海洋涡旋伴随的次中尺度结构与所致混合上取得新进展。该成果以《Submesoscale Features and Turbulent Mixing of an Oblique Anticyclonic Eddy in the Gulf of Alaska Investigated by Marine Seismic Survey Data》为题目在线发表在《地球物理研究学杂志-海洋》(JGR-Oceans)上,并被选为封面文章。 

  随着海洋观测技术的提升,海洋次中尺度(~1公里)现象及其动力过程成为目前研究的热点。海洋无处不在的中尺度涡旋(~100公里)是发育和承载多种次中尺度过程的重要研究对象。因此通过观测涡旋的精细结构(~10米),则有望解析涡旋伴随的次中尺度过程。 

  研究团队利用高分辨率(水平采样6.25米)的海洋人工反射地震技术,在阿拉斯加湾探测到一海表暖涡,其直径~60公里,影响深度~800米,涡旋中轴与水面交角仅约2度,以每天~4公里快速西传。次中尺度的锋面与涡丝环绕涡旋核心,占涡旋体积的~70%。涡旋的形态、流场、次中尺度结构、混合特征等均具有强烈的非对称性。垂直混合特征揭示涡旋能量从中尺度向小尺度串级的过程,而高度发育的次中尺度过程扮演着中间环节,加速了该涡旋的消亡。 

  利用走航式反射地震研究海洋水体的结构与动力过程是近十多年逐步发展的新生交叉学科,契合海洋高效率、高分辨的观测发展趋势。该研究实例采用的反射地震的作业方式和研究方法极易推广,适用多种海洋现象的细结构研究。 

  该成果作者为中科院南海海洋所研究人员唐群署、孙杰、孙龙涛、经志友,德州大学教授Sean Gulick

  相关论文信息::https://doi.org/10.1029/2019JC015393 

JGR-Oceans第125卷第1期封面

 

(a)涡旋的精细结构与解释,(b)涡旋核心局部放大。