近日，《物理海洋杂志》（Journal of Physical Oceanography）发表了中国科学院海洋研究所胡敦欣院士团队最新研究成果“Variability of the Deep Western Boundary Current in the Northern Philippine Sea”，揭示了菲律宾海北部深层西边界流的季节内-季节时间变异规律及其与Yap-Mariana Junction深层流时间变异之间的联系和作用机理。

　　作为太平洋深层流与南海深层流的关键纽带，菲律宾海深层流特别是菲律宾海深层西边界流决定了该海域温度、盐度、和溶解氧浓度等关键海洋要素的分布与变化，对西北太平洋深层物质循环以及能量输运具有举足轻重的影响。不仅如此，太平洋深层水通过位于菲律宾海西边界的吕宋海峡输运至南海深海盆，在南海深层形成气旋式环流，之后在南海深层强混合作用下逐渐上升，并于中层和上层流出南海，对印尼贯穿流起重要调节作用。然而，目前对于菲律宾海深层西边界流时空变异特征的认识尚存在很多争议，对其时间变异调控机理的认识非常不足。开展菲律宾海深层西边界流时间变异规律及其调控机理研究具有重要科学意义。 

　　近年来，海洋研究所与菲律宾大学通过国际合作，在吕宋岛东侧菲律宾海西边界建立了长期连续潜标观测阵列。基于观测数据和动力模型，研究发现在菲律宾海北部深层西边界流沿地形向南，2000米以深流速逐渐增强，3000米处平均流速约为1.18 cm s^-1 （图1）。深层西边界流存在显著的季节内和季节变化，振幅可达5 cm/s。季节内变化在30 ~ 200天范围内存在多个谱峰，其中120 天左右的谱峰最为明显（图1）。在季节时间尺度上，深层西边界流在夏季/秋季增强，在冬季/春季减弱，与海底压强的季节变化相对应。季节内和季节变化与上层和中层的时间变化没有显著的相关性，但与Yap-Mariana Junction输送的时间变化密切相关。基于倒置约化重力模型和海底压强数据表明，源自Yap-Mariana Junction的变化信号可以沿菲律宾海深盆边界逆时针传播到菲律宾海深西边界，主导了深层西边界流的时间变化（图2）。该研究为认识菲律宾海深层西边界流的时间变异特征和机理提供了直接观测证据。 

图1. （a）菲律宾海西边界地形图。五角星代表潜标位置，箭头为3000 m水深流速矢量。（b）时间平均流速垂向剖线，阴影表示天平均流速标准差。（c）15天低通流速谱分析，虚线表示95%置信水平。 

图2. （a）EXP2（受Yap-Mariana Junction 120天震荡信号驱动）上界面起伏120天震荡标准差。（b）90-150天带通滤波上界面起伏沿深海盆边界传播图。横坐标表示（a）中从Yap-Mariana Junction开始计数的白点数。黑线表示潜标附近的点。 　  

　　论文第一作者为中国科学院海洋研究所博士后徐勤博，合作者包括张林林研究员、王凡研究员、胡敦欣院士以及中国海洋大学周春副教授、赵玮教授。研究得到了国家自然科学基金、中国科学院战略重点研究项目以及中国博士后基金项目资助。海上考察得到基金委共享航次计划资助，依托 “科学”号以及“东方红III”号考察船执行。 

　　此外，团队针对近年来在热带西太平洋海域不同站点、不同深度观测到的广泛存在的中尺度现象，以18N黑潮区为例，评估了不同采样周期条件下计算黑潮流量年际变化的误差，发现由于中尺度过程的干扰，只有周期短于20天的采样方式才能比较可靠地捕捉到黑潮的年际变化信号。该成果为未来开展黑潮区水文观测方案设计提供了新的思路和科学依据，成果发表在《海洋研究学报》（Journal of Sea Research）。   

　　论文信息： 

　　Xu, Q., C. Zhou, L. Zhang*, F. Wang, W. Zhao, and D. Hu, 2023: Variability of the Deep Western Boundary Current in the Northern Philippine Sea. J. Phys. Oceanogr., 53, 2029–2041, https://doi.org/10.1175/JPO-D-23-0025.1. 

　　Huang J., L. Zhang*, S. Zhu, J. Wu, X. Yan, W. Song, and S. Yang, 2023, The reliable sampling interval for monitoring interannual variability of the Kuroshio transport at 18°N, J. Sea Res., 193, 102374, doi:https://doi.org/10.1016/j.seares.2023.102374.