海洋所定量揭示盐度效应在望加锡海峡贯穿流季节变化中的关键性作用

  近日,中国科学院海洋研究所胡敦欣院士课题组在望加锡海峡贯穿流季节变化机制研究方面取得重要进展,首次定量揭示了盐度效应机制在望加锡海峡贯穿流季节变化中的关键性作用。相关成果在国际期刊Geophysical Research Letters(一区TOP期刊,IF:5.2)发表。  

  望加锡海峡是连接印度洋和太平洋的主要通道,望加锡海峡贯穿流是印尼贯穿流的主要组成,其平均流量占印尼贯穿流总体积输运的77%,对印-太洋盆间物质能量交换和全球气候变化都具有重要作用。二十年前,Gordon等人(2003Nature)率先提出了望加锡海峡贯穿流季节变化的淡水阻塞机制假设该科学假设被大量的后续研究引用和讨论。但长期以来,对淡水阻塞/盐度效应机制的存在性和具体贡献却一直缺乏定量研究。为此,课题组胡石建团队将望加锡海峡长期观测和高分辨率数值模拟结合起来,从望加锡海峡南北压强梯度入手,定量研究了盐度效应在望加锡海峡贯穿流季节变化中的贡献和机制。  

印尼海域海表降雨(填色)、流场(黑色箭头)和风场(白色箭头)以及表层盐度的季节变化

  研究团队通过分析Arlindo和MITFMonitoring ITF)观测数据和GLORYS高分辨率模式数据,发现望加锡海峡贯穿流为南向流,在北半球冬季减弱,夏季增强。其中,在北半球冬季,望加锡海峡南侧上层存在弱北向流和北向动力高度梯度,同时受盐容和热容动力高度梯度影响的;夏季则相反。定量来看,盐容动力高度贡献了望加锡海峡海表动力高度梯度季节变化的(69.6 11.7)%。海表盐容动力高度的季节变化与盐度的季节变化密切相关。在北半球冬季,盛行西北季风,经卡里马塔海峡的淡水输运增强,爪哇海局地降水增强,海表盐度降低,在望加锡海峡形成北向压力梯度,望加锡海峡贯穿流减弱;夏季反之。  

绝对动力高度、海表动力高度、热容动力高度和盐容的动力高度季节变化(a,b,c,d)和望加锡海峡南(4 S–2.8 S)北(2.8 S–2 N)差

  该研究的定量分析结果既确认了望加锡海峡贯穿流季节变化的淡水阻塞和盐度效应机制,也深化了对印尼贯穿流变异的动力学认识,具有重要的科学意义和参考价值。  

  论文通讯作者为胡石建研究员第一作者为博士研究生卢锡,合作者包括中国科学院海洋研究所官聪副研究员和王凡研究员、中山大学李明婷副教授和加州大学圣迭戈分校斯克利普斯海洋研究所Janet Sprintall博士。该研究得到了中国科学院创新交叉团队项目、国家自然科学基金、山东省自然科学基金等项目支持。 

  论文信息:Lu, X., S. Hu*, C. Guan, Mingting, J. Sprintall, and F. Wang (2023), Quantifying the contribution of salinity effect to the seasonal variability of the Makassar Strait throughflow, Geophysical Research Letters, 50, e2023GL105991, doi:10.1029/2023GL105991.  


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