近日,中國科學(xué)院海洋研究所胡敦欣院士團隊在熱帶西北太平洋中層流研究方面取得新進展,相關(guān)成果在國際學(xué)術(shù)期刊Journal of Geophysical Research: Oceans發(fā)表。
熱帶西北太平洋的緯向環(huán)流有著復(fù)雜的結(jié)構(gòu),包括表層的大尺度風(fēng)生環(huán)流和溫躍層下的南北交替的緯向潛流。受觀測手段限制,以往關(guān)于緯向潛流以及潛流之下的中層流研究大多基于粗網(wǎng)格的地轉(zhuǎn)流計算、時空各異的船載ADCP觀測或深度只有1000米的潛標(biāo)ADCP觀測,導(dǎo)致對本身強度偏弱的緯向潛流垂直結(jié)構(gòu)以及潛流之下的中層流缺乏明確認識。研究團隊通過西北太平洋的全水深潛標(biāo)多年連續(xù)的海流計觀測,捕捉到北赤道潛流(NEUC)下方1,500至3,000米深度存在一支東向海流,其在2000米和2500米深度的平均流速分別為0.73 ± 0.08 cm/s和1.05 ± 0.08 cm/s,該海流被命名為下北赤道潛流(L-NEUC)。結(jié)合Argo絕對地轉(zhuǎn)流速數(shù)據(jù)和再分析數(shù)據(jù)研究顯示:L-NEUC在西北太平洋呈現(xiàn)隨經(jīng)度增加向極地偏移的特征,其水平寬度在Argo數(shù)據(jù)中約為300公里,而在再分析數(shù)據(jù)中約150公里。垂直結(jié)構(gòu)方面,再分析數(shù)據(jù)顯示的L-NEUC核心主要位于27.5–27.6σθ等密度面之間,較海流計觀測結(jié)果偏淺。進一步表明,L-NEUC的生成與所在深度范圍的中尺度渦旋活動存在密切關(guān)聯(lián)。在排除L-NEUC源于中尺度渦旋的西向傳播平均效應(yīng)后,研究團隊發(fā)現(xiàn)L-NEUC是由中尺度渦位勢渦度通量輻聚驅(qū)動形成。該研究對深入認識熱帶西北太平洋海洋環(huán)流的三維結(jié)構(gòu)及其形成機制具有重要意義。
該研究第一作者為海洋所博士研究生嚴嘯巒,通訊作者為張林林研究員,合作者包括王凡研究員等人。研究得到了國家自然科學(xué)基金項目、中國科學(xué)院戰(zhàn)略先導(dǎo)科技專項(B類)等項目資助。海上考察得到國家自然科學(xué)基金委共享航次計劃項目資助,依托“科學(xué)”號科考船執(zhí)行。

圖1?130°E,8.5°N潛標(biāo)ADCP和海流計緯向流速觀測平均值,以及不同Argo流速產(chǎn)品和GLORY再分析產(chǎn)品同位置同時期的緯向速度平均剖面

圖2?(a)27.6σθ等密度面平均位勢渦度平流和渦位勢渦度通量輻散分布;(b)27.6σθ等密度面平均緯向流速和位勢渦度梯度輻聚分布
論文信息:
Yan,?X.,?Zhang,?L.*,?Hui,?Y., &?Wang,?F.?(2025).?An intermediate current in tropical North Pacific observed by moored current meters.?Journal of Geophysical Research: Oceans,?130, e2024JC021960.?https://doi.org/10.1029/2024JC021960