?。ㄗ螅┨窖笊顚咏?jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流上、下兩個(gè)分支(U-PMOC和L-PMOC)從南極繞極流起源后進(jìn)入西太平洋的大致路徑,黑色方框表示雅浦-馬里亞納海溝連接區(qū)深水通道;
?。ㄓ遥︰-PMOC和L-PMOC入侵雅浦-馬里亞納海溝連接區(qū)的季節(jié)性(右上:12-5月;右下:6-11月)路徑
雅浦-馬里亞納海溝連接區(qū)是深層經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流進(jìn)入西太平洋的關(guān)鍵要塞通道,王凡研究團(tuán)隊(duì)在這一區(qū)域開展了長(zhǎng)期的潛標(biāo)觀測(cè)?;谏鲜鰯?shù)據(jù),團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)深層經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流上下兩個(gè)分支(L-PMOC和U-PMOC)具有顯著的季節(jié)變化:位于通道西側(cè)3800-4200米北向的L-PMOC在12月至次年5月流速較強(qiáng),可達(dá)20 cm s-1,6月至11月,流速較弱,且在通道東側(cè)4000米以深存在南向的L-PMOC回流,其具有和L-PMOC一樣的季節(jié)位相,但強(qiáng)度相對(duì)較弱;而位于通道東側(cè)3000-3800米南向的U-PMOC,其季節(jié)位相與L-PMOC相反,即12月至次年5月,流速較弱,6月至11月,流速較強(qiáng)。L-PMOC和U-PMOC的季節(jié)變化分別伴隨著上層繞極深層水(UCPW)和下層繞極深層水(LCPW)的季節(jié)性入侵。
2016-2017年不同深度流速矢量的變化,其中藍(lán)色和紅色分別代表通道西側(cè)和東側(cè)潛標(biāo)結(jié)果,數(shù)字表示流速矢量的平均深度以及經(jīng)向流速年調(diào)和分析的解釋方差
流和溫度振幅的垂向分布符合地形羅斯貝波特征
除季節(jié)變化外,團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)該深水通道3000米以深的深層流和溫度存在顯著的30-90天季節(jié)內(nèi)變化特征,而且季節(jié)內(nèi)變化強(qiáng)度隨深度增加,在4200米深度上觀測(cè)到的流速和等溫線垂向振幅可分別達(dá)45 cm s-1和600米。經(jīng)過深入分析,團(tuán)隊(duì)揭示了上述季節(jié)內(nèi)深層強(qiáng)化現(xiàn)象是由地形羅斯貝波引起,深層流速和溫度變化振幅的垂向結(jié)構(gòu)特征符合地形羅斯貝波的特性。結(jié)合模式數(shù)據(jù),團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步討論了該深水通道地形羅斯貝波的產(chǎn)生機(jī)制,其主要包括兩個(gè)過程,一是表層的強(qiáng)渦旋通過位渦調(diào)整激發(fā)產(chǎn)生地形羅斯貝波;二是大尺度平均流的正壓和斜壓不穩(wěn)定激發(fā)產(chǎn)生地形羅斯貝波。
上述研究成果發(fā)表在地球物理研究雜志《Journal of Geophysical Research: Oceans》,得到了國(guó)家自然科學(xué)基金委西太平洋地球系統(tǒng)多圈層相互作用重大研究計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目、中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)等的支持。
相關(guān)成果及鏈接如下:
Jianing Wang, Qiang Ma, Fan Wang*, Youyu Lu, and Larry J. Pratt, Seasonal variation of the deep limb of the Pacific meridional overturning circulation at Yap‐Mariana Junction, Journal of Geophysical Research: Oceans, 2020, 125, https://doi.org/10.1029/2019JC016017.
https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2019JC016017
Qiang Ma, Fan Wang*, Jianing Wang*, and Yilong Lyu, Intensified deep ocean variability induced by topographic rossby waves at the Pacific Yap‐Mariana Junction, Journal of Geophysical Research: Oceans, 2019, 124, 8360-8374.
https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2019JC015490