中國(guó)科學(xué)院海洋研究所尹寶樹(shù)團(tuán)隊(duì)楊德周研究員等與美國(guó)伍茲霍爾海洋研究所黃瑞新教授等合作，在邊界流入侵陸架機(jī)制研究方面取得重要突破，合作撰寫的文章“地形 螺旋和黑潮向岸入侵”于2018年1月在Geophysical Research Letters期刊發(fā)表。
世界大洋及邊緣海的物質(zhì)和能量交換對(duì)近海動(dòng)力環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)具有重要影響，長(zhǎng)期以來(lái)大洋水入侵陸架邊緣海的形式及其支撐理論一直是國(guó)際上懸而未決的重要科學(xué)問(wèn)題。文章首次提出了邊界流入侵陸架的地形 螺旋動(dòng)力學(xué)理論(如下圖)，回答和解決了上述科學(xué)問(wèn)題并填補(bǔ)了大洋環(huán)流理論和陸架動(dòng)力學(xué)理論之間長(zhǎng)期缺失的一環(huán)。
陸坡處陡峭的地形使流動(dòng)具有強(qiáng)烈的非線性，研究陸架環(huán)流與大洋環(huán)流的相互作用面臨著巨大的挑戰(zhàn)，黑潮入侵東海問(wèn)題困擾了科學(xué)家很多年。通過(guò)觀測(cè)、理論推導(dǎo)和數(shù)值模擬，文章提出了地形 螺旋及其生成機(jī)制：在西邊界流與陸架邊緣相撞產(chǎn)生的強(qiáng)烈上升流區(qū)域，向陸架入侵海流在垂直方向上發(fā)生了氣旋或反氣旋偏轉(zhuǎn)，并給出了其理論表達(dá)式。該偏轉(zhuǎn)為深層大洋水入侵陸架提供了動(dòng)力通道，因其產(chǎn)生與地形梯度有關(guān)，將其命名為地形 螺旋。該理論表明在邊界流與陸架發(fā)生相撞的區(qū)域，地形 螺旋調(diào)控邊界流向邊緣海的入侵方向，同時(shí)其也為邊界流分叉提供了一種重要的理論解釋。
該理論在世界大洋具有普適性，即當(dāng)大洋邊界流遇到強(qiáng)烈變化的地形時(shí)，均會(huì)產(chǎn)生地形 螺旋，從而引起邊界流入侵分支在垂向的螺旋狀結(jié)構(gòu)，為邊界流分叉提供了一種全新的理論解釋。研究成果對(duì)促進(jìn)西邊界流與邊緣海相互作用的深入研究、更深入理解大洋對(duì)陸架動(dòng)力環(huán)境和生態(tài)環(huán)境變化的影響具有重要科學(xué)意義和應(yīng)用價(jià)值。
地形 螺旋和黑潮向岸入侵分支
文章鏈接：http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2017GL076614/full
