海洋所揭示北太平洋副極地內(nèi)潮能量傳播耗散機(jī)制
近日,中國(guó)科學(xué)院海洋研究所尹寶樹(shù)研究團(tuán)隊(duì)在北太平洋副極地內(nèi)潮能量傳播耗散過(guò)程和動(dòng)力機(jī)制研究方面取得新進(jìn)展,研究成果發(fā)表于國(guó)際學(xué)術(shù)期刊Journal of Physical Oceanography上。
內(nèi)潮長(zhǎng)距離傳播及耗散過(guò)程可使其在海盆范圍內(nèi)傳遞分配能量并調(diào)制海洋混合的空間格局分布。北太平洋貢獻(xiàn)了全球超過(guò)一半的半日內(nèi)潮能量,高度計(jì)觀測(cè)表明北太平洋有兩個(gè)明顯的半日內(nèi)潮能量峰值區(qū),分別為亞熱帶和副極地海區(qū),目前關(guān)于亞熱帶熱點(diǎn)源區(qū)如菲律賓海和夏威夷群島的內(nèi)潮研究已廣泛開(kāi)展,而對(duì)于副極地特別是阿留申海脊內(nèi)潮動(dòng)力能量過(guò)程的認(rèn)識(shí)幾乎是空白。
圍繞北太平洋副極地海區(qū),研究團(tuán)隊(duì)基于高分辨率數(shù)值模式和理論機(jī)制分析,系統(tǒng)闡釋了該高緯度海區(qū)M2內(nèi)潮生成、傳播和耗散的整個(gè)能量收支過(guò)程。研究發(fā)現(xiàn),阿留申海脊是M2內(nèi)潮生成的主要源區(qū),弧形海脊上多個(gè)源區(qū)的向北分支在白令海盆形成復(fù)雜的干涉過(guò)程。阿留申海脊南向分支能量強(qiáng)且聚集,與夏威夷群島內(nèi)潮射線在海盆內(nèi)部發(fā)生干涉。副極地海區(qū)內(nèi)潮射線的衰減尺度顯著小于中低緯度,阿留申海脊內(nèi)潮局地耗散效率超過(guò)50%,研究發(fā)現(xiàn)這是由于高緯度內(nèi)潮普遍較小的群速度導(dǎo)致的,進(jìn)而表明了高緯度內(nèi)潮普遍具備相對(duì)于中低緯度更強(qiáng)的耗散屬性。本工作拓展了高緯度內(nèi)潮動(dòng)力學(xué)和能量學(xué)的科學(xué)認(rèn)識(shí),為改進(jìn)全球適應(yīng)的內(nèi)潮混合參數(shù)化方案提供了新思路。
北太平洋亞熱帶和副極地內(nèi)潮高度和能量分布, 引自You et al., 2023.
本文第一作者為中國(guó)科學(xué)院海洋研究所博士后尤佳,通訊作者為徐振華研究員。研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略先導(dǎo)專項(xiàng)等資助。
文章信息:
You, J., Xu, Z*., Li, Q., Zhang, P., Yin, B., & Hou, Y. M2 Internal Tide Energetics and Behaviors in the Subpolar North Pacific, Journal of Physical Oceanography. 2023 (53), 1269-1290. doi:JPO-D-22-0032.1.
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