海洋所揭示北太平洋副极地内潮能量传播耗散机制
近日,中国科学院海洋研究所尹宝树研究团队在北太平洋副极地内潮能量传播耗散过程和动力机制研究方面取得新进展,研究成果发表于国际学术期刊Journal of Physical Oceanography上。
内潮长距离传播及耗散过程可使其在海盆范围内传递分配能量并调制海洋混合的空间格局分布。北太平洋贡献了全球超过一半的半日内潮能量,高度计观测表明北太平洋有两个明显的半日内潮能量峰值区,分别为亚热带和副极地海区,目前关于亚热带热点源区如菲律宾海和夏威夷群岛的内潮研究已广泛开展,而对于副极地特别是阿留申海脊内潮动力能量过程的认识几乎是空白。
围绕北太平洋副极地海区,研究团队基于高分辨率数值模式和理论机制分析,系统阐释了该高纬度海区M2内潮生成、传播和耗散的整个能量收支过程。研究发现,阿留申海脊是M2内潮生成的主要源区,弧形海脊上多个源区的向北分支在白令海盆形成复杂的干涉过程。阿留申海脊南向分支能量强且聚集,与夏威夷群岛内潮射线在海盆内部发生干涉。副极地海区内潮射线的衰减尺度显著小于中低纬度,阿留申海脊内潮局地耗散效率超过50%,研究发现这是由于高纬度内潮普遍较小的群速度导致的,进而表明了高纬度内潮普遍具备相对于中低纬度更强的耗散属性。本工作拓展了高纬度内潮动力学和能量学的科学认识,为改进全球适应的内潮混合参数化方案提供了新思路。
北太平洋亚热带和副极地内潮高度和能量分布, 引自You et al., 2023.
本文第一作者为中国科学院海洋研究所博士后尤佳,通讯作者为徐振华研究员。研究得到了国家自然科学基金、中国科学院战略先导专项等资助。
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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