近日，《地球物理學(xué)研究通訊》（Geophysical Research Letters）發(fā)表了海洋所王凡研究組在棉蘭老流（Mindanao Current，MC）多年代際長(zhǎng)期變異的研究成果，這是該研究組繼棉蘭老流年代際和季節(jié)變異等一系列研究發(fā)現(xiàn)之后的新進(jìn)展。
棉蘭老流是東北信風(fēng)驅(qū)動(dòng)的北赤道流（North Equatorial Current，NEC）在菲律賓沿岸分叉形成的南向分支，是印尼貫穿流和北赤道逆流的主要水源，在西太平洋暖池?zé)崾罩Ш陀《妊?/span>-太平洋海盆水質(zhì)量分配中起著重要作用。作為北太平洋淺層經(jīng)向翻轉(zhuǎn)流的西邊界通道，棉蘭老流能傳送副熱帶變異信號(hào)進(jìn)入赤道太平洋，在調(diào)制太平洋年代際氣候變異方面扮演著重要角色。上世紀(jì)80年代起，胡敦欣院士等就開(kāi)始了對(duì)棉蘭老流和棉蘭老潛流的研究。近期的觀(guān)測(cè)表明，棉蘭老流呈現(xiàn)多個(gè)時(shí)間尺度變異，相對(duì)于季節(jié)和年際變異，學(xué)界對(duì)棉蘭老流年代際、多年代際變異的研究極少，是大洋環(huán)流和氣候變化研究中的空白領(lǐng)域。
利用多種資料計(jì)算的棉蘭老流、北赤道流、北赤道流分叉點(diǎn)和東北信風(fēng)的多年代際趨勢(shì)（Duan et al., 2019a）
聚焦棉蘭老流多年代際變異，王凡研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)多種海洋模式和同化資料的聯(lián)合分析，首次定量給出了棉蘭老流輸運(yùn)在過(guò)去60年的變化趨勢(shì)，并探討了其調(diào)控機(jī)理。研究發(fā)現(xiàn)，1961年以來(lái)，棉蘭老流呈現(xiàn)出非常微弱的減弱趨勢(shì)（-0.3 Sv；1Sv=106 m3/s）。這一趨勢(shì)在多種數(shù)據(jù)的對(duì)比中并不顯著，這主要是由不同風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)在東北信風(fēng)強(qiáng)度變化方面存在較大差異引起。本研究發(fā)現(xiàn)，在風(fēng)場(chǎng)變化的背景下北赤道流分叉點(diǎn)的南北移動(dòng)總是可以削弱棉蘭老流的變化趨勢(shì)。研究還進(jìn)一步指出棉蘭老流對(duì)信風(fēng)趨勢(shì)的響應(yīng)存在非對(duì)稱(chēng)性，對(duì)西風(fēng)趨勢(shì)的響應(yīng)更強(qiáng)，這主要是由西邊界流的非線(xiàn)性引起。
在棉蘭老流的年代際變異方面，研究團(tuán)隊(duì)利用高分辨率再分析、模式模擬資料和數(shù)值試驗(yàn)，揭示了棉蘭老流具有振幅~2.0 Sv的強(qiáng)年代際變異，指出了其與北赤道流輸運(yùn)變異的密切關(guān)系，強(qiáng)調(diào)了熱帶西太平洋赤道外風(fēng)場(chǎng)變異的主導(dǎo)地位。這些研究彌補(bǔ)了學(xué)界對(duì)棉蘭老流長(zhǎng)期變異研究的不足，提出了非線(xiàn)性-過(guò)程在棉蘭老流多年代際變異中的作用，對(duì)現(xiàn)有的線(xiàn)性動(dòng)力學(xué)機(jī)制是一個(gè)補(bǔ)充。
此外，研究團(tuán)隊(duì)在2010-2014年的菲律賓海潛標(biāo)觀(guān)測(cè)中發(fā)現(xiàn)棉蘭老流和棉蘭老潛流存在明顯的半年周期變異。通過(guò)分析觀(guān)測(cè)資料和進(jìn)行高分辨率模式試驗(yàn)，團(tuán)隊(duì)提出了此半年周期變異可能的物理機(jī)制。在該區(qū)域的次表層，第二斜壓模態(tài)的作用很明顯，其與第一斜壓模態(tài)的疊加是半年周期變異產(chǎn)生的主要原因。另外，研究還指出了次表層渦旋與大尺度環(huán)流的相互作用也可能對(duì)半年變異有一定的貢獻(xiàn)。這些結(jié)果加深了對(duì)西太平洋環(huán)流多尺度變異機(jī)理的認(rèn)識(shí)。
相關(guān)成果及鏈接如下：
1.Duan, J., Li, Y.*, Wang, F., & Chen, Z. (2019a). Multidecadal change of the Mindanao Current: Is there a robust trend?. Geophysical Research Letters, 46, 6755–6764.
https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1029/2019GL083090
2.Duan, J., Li, Y., Wang, F.*, & Chen, Z. (2019b). Decadal Variations of the Mindanao Current during 1960‐2010. Journal of Geophysical Research: Oceans, 124, 2660-2678.
https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1029/2019JC014975
3.Ren, Q., Li, Y., Wang, F., Song, L., Liu, C., & Zhai, F. (2018). Seasonality of the Mindanao Current/Undercurrent system. Journal of Geophysical Research: Oceans, 123, 1105–1122.
