海洋所研究揭示受海表高度變化調(diào)控的呂宋海峽深層溢流長期變化
近日,Geophysical Research Letters發(fā)表了中國科學(xué)院海洋研究所大洋西邊界流動力學(xué)研究組最新研究成果“Long‐Term Variation of the Deepwater Overflow Associated With the Sea Level Change Across the Luzon Strait”,揭示了呂宋海峽兩側(cè)海表高度差影響深層壓強(qiáng)差,進(jìn)而調(diào)控呂宋海峽深層溢流長期變化的動力過程。
呂宋海峽是南海與外界海域聯(lián)通的唯一深水通道,連接了南海與太平洋。受南海深層強(qiáng)混合影響,南海深層水密度明顯小于太平洋一側(cè),導(dǎo)致呂宋海峽兩側(cè)存在壓強(qiáng)差,進(jìn)而驅(qū)動呂宋海峽深層溢流。深層水進(jìn)入南海后在強(qiáng)混合的作用下上升,直接對印尼貫通流及其相關(guān)的太平洋與印度洋之間的熱鹽輸運起到重要的調(diào)控作用。近期研究發(fā)現(xiàn),呂宋海峽深層溢流存在長期變化,但對其調(diào)控機(jī)理尚不清楚。
傳統(tǒng)水動力理論的一個重要假設(shè)是上層海洋無運動,這與真實海洋不符。忽略上層海洋的貢獻(xiàn)可能使溢流通量估算產(chǎn)生較大不確定性。在本工作中,研究團(tuán)隊將水動力控制理論擴(kuò)展到連續(xù)層結(jié)海洋中,用海峽兩側(cè)的壓強(qiáng)差來估算深層溢流通量?;诖朔椒?,估算得到過去30年呂宋海峽深層溢流通量為1.23 Sv,相比于傳統(tǒng)水動力理論的估計(2.5 Sv)更接近觀測值(0.86 Sv)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),呂宋海峽兩側(cè)海表高度的長期變化通過影響深層壓強(qiáng)差,進(jìn)而調(diào)控呂宋海峽深層溢流,使溢流在過去30年存在減弱趨勢(見下圖)。

呂宋海峽及附近海域1993-2022年SSH(a)平均值以及(b)長期趨勢空間分布,灰色等值線為2000米等深線。SSH長期趨勢的全球平均值(3.27 cm/decade)已經(jīng)在(b)中去掉以突出此區(qū)域SSH的分布。(c)呂宋海峽兩側(cè)壓強(qiáng)差在1993-2007(Period 1)以及2008-2022(Period 2)的垂向剖面,陰影表示年平均時間序列的標(biāo)準(zhǔn)誤差。
論文第一作者為海洋所博士后徐勤博,通訊作者為張林林研究員。研究得到了國家自然科學(xué)基金等項目資助。
論文信息:
Xu, Q., & Zhang, L*. (2025). Long‐term variation of the deepwater overflow associated with the sea level change across the Luzon Strait. Geophysical Research Letters, 52, e2025GL116168. https://doi.org/10.1029/2025GL116168
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