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《海洋科学进展》2021年第1期推荐阅读:印度尼西亚海潮致混合研究现状与展望

 

 

印度尼西亚海潮致混合研究现状与展望

魏泽勋1,2,徐腾飞1,2,王永刚1,2,李淑江1,2,滕飞1,2

1. 自然资源部 第一海洋研究所,山东 青岛 266061

2. 青岛海洋科学与技术试点国家实验室 区域海洋动力学与数值模拟功能实验室,山东 青岛 266237

 

论文简介:

印度尼西亚海位于热带太平洋和印度洋交汇区,既是全球唯一发生在热带大洋间的海流—印度尼西亚贯穿流所在的海域,也是大气沃克环流上升支所在的海域,因而“处于更大尺度海气系统的关键位置”,对区域乃至全球海洋环境、生态系统和气候都有重要影响,是海洋和气候研究领域的主要热点之一。除了提供热带印太洋际输运通道,从而维持热带印太热盐平衡,并为全球大洋传送带(The Great Ocean Conveyor)提供热带回流通道之外,印尼海的另外一个重要特征在于其活跃的垂向混合,能将温跃层以下的海水卷入混合层,显著降低海表温度,随后通过海气相互作用影响区域乃至全球海洋环境、生态系统和气候。

目前我们对印尼海混合的认识尚面临的主要困境主要有:一是缺乏足够的现场观测,难以准确给出印尼海潮致混合特征;二是缺乏针对性的潮致混合表达方式,难以在数值模式中有效刻画印尼海的潮致混合过程。本文对印尼海潮致混合及其在海洋环流和气候模式中的应用的最新研究成果进行概述和展望。

总体而言,目前印尼海的混合现场观测主要是瞬时的零星站点测量,在空间上未能覆盖印尼贯穿流主要入流和出流通道;在时间上缺少至少1个大小潮周期的连续观测。鉴于印尼海地形变化剧烈且存在强烈的潮致混合,这些观测无法客观准确地刻画该海域混合的时空特征;另一方面,现在广泛使用的潮致混合参数化方案和加潮强迫分别存在准确度刻画不足和计算效率太低的问题。这些问题在很大程度上制约了海洋模式对印尼海环流的模拟能力。因此,随着对印尼海海洋动力过程及其环境和气候效应研究的不断深入,迫切需要在时间和空间上加强对印尼海混合的观测,同时从印尼海潮致混合产生的原理出发,既要考虑正压潮引起的底层混合增强,也要考虑斜压潮引起的水体混合增强,结合观测事实,给出能够客观描述印尼海潮致混合的参数化方案,用于海洋环流和气候模式。

 

 

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作者简介:

魏泽勋,男,1970年生,博士,博士生导师,自然资源部第一海洋研究所研究员,《海洋学报》副主编;主要研究方向为海洋环流与潮波动力学。E-mailweizx@fio.org.cn。截至目前,主持国家自然科学基金、国家重点研发计划项目、国家863计划重大项目课题等40余项,获广东省科学技术奖一等奖、海洋创新成果二等奖、青岛市青年科技奖等科技奖励,发表文章100余篇,其中SCI收录50余篇,取得发明专利3项。

 

论文摘要:

印度尼西亚海(简称印尼海)位于热带太平洋和印度洋交汇的海域,是全球最大的内潮生成海域。内潮耗散导致强烈的潮致混合,一方面将温跃层以下的海水卷入上层,降低印尼海海表温度,之后通过海气相互作用产生显著的天气和气候效应;另一方面对穿越印尼海的印度尼西亚贯穿流的物质与能量输运也有着重要影响。自Arlindo计划以来,人们对印尼海潮致混合的认识不断深化,并通过在海洋环流数值模式中考虑印尼海强潮致混合过程,提升了对印尼海和全球大洋环流的模拟效果。但由于缺乏现场观测资料和针对性的潮致混合参数化方案,印尼海潮致混合特征的定量描述以及在海洋环流与气候模式中的表达尚未完全解决。本研究对印尼海潮致混合及其在海洋环流和气候数值模式中的应用的最新研究成果进行了概述和展望,并对未来该海域混合观测方案和潮致混合参数化方案提出了针对性建议。

 

关键词:印度尼西亚海;潮致混合;印度尼西亚贯穿流;数值模拟

 

 

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发布日期:2021-02-02浏览次数: