西北太平洋反气旋涡观测个例的三维结构和热盐输运时空变化特征 | JOL论文推荐
点击蓝字 关注我们
Highlight
基于Argo浮标观测阵数据，重构了单个反气旋涡的温、盐、溶解氧精细三维结构，并详细描绘了其时空变化特点。
首次分析计算了单个涡旋生命周期内各阶段的热、盐、溶解氧输运能力。
Argo浮标已成为海洋立体观测系统的主要组成部分，利用大量的Argo浮标在全球海域的海面和海洋内部上下移动来收集温度、盐度等各种资料，其观测数据可用于研究中尺度涡旋的三维结构。
2014年4月至2014年9月，在西北太平洋135°E–155°E, 26°N–42°N区域内，一个由17个快速采样Argo浮标组成的涡旋分辨率Argo阵列被部署在一个反气旋涡旋中，该Argo阵列记录海面到1000 m深度的温度/盐度(T/S)、溶解氧浓度(DO)和压力(P)，采样间隔为24 h。国防科技大学气象海洋学院张卫民研究员课题组，利用这17个浮标所获得的针对性观测资料，对该反气旋中尺度涡旋的温度、盐度、溶解氧浓度三维结构和热盐氧输运的时空变化进行了探究。研究论文“Observed spatiotemporal variation of three-dimensional structure and heat/salt transport of anticyclonic mesoscale eddy in Northwest Pacific”发表于Journal of Oceanology and Limnology 2020年第6期“Indo-Pac Project”专题，文章第一作者为硕士研究生戴俊，通讯作者为王辉赞副研究员。
研究结果
1. 基于卫星高度计数据，利用等值线识别法和相似度追踪法对该反气旋涡个例进行了识别和追踪，该涡旋的生命周期为269天，根据涡旋发展的特点，将涡旋的生命周期分为初始、成熟、消亡三个阶段，其影响的深度达到1000 m。涡旋的平均半径为91.5 km，半径在成熟阶段快速增长，在消亡阶段迅速下降，最大半径达到170 km。
2. 研究中将Argo剖面分为7个时段(每个时段约20天)进行合成分析，将合成的Argo剖面和CARS2009(CSIRO Atlas of Regional Seas)气候态数据基于插值变分分析方法（DIVA）来重构涡旋的精细三维结构。反气旋涡的温度和盐度异常核心位于400 m至600 m之间，其平均温度和盐度异常值Δθ，ΔS分别为+2.5°C，+0.15；在涡旋中心附近的800 m到900 m深度范围内存在一处低盐度区域；溶解氧浓度的最大正异常位于200–300 m，约为1.9 mg/L。
3. 为了更好地了解涡旋的特征及其与周围环境的相互作用，本文计算了地转流的异常速度，热量、盐量和溶解氧的输运异常，并讨论了涡旋的起源及其受地形影响后的调整。结果表明，地转速度异常V在表层最大，在成熟阶段可达到0.3 m/s。该反气旋涡引起的最大热量、盐量和溶解氧的输运都发生在消亡阶段，分别为9.37×1011 W、3.08×103 kg/s和 2.70×102 kg/s。反气旋涡的位势密度在整个生命周期内都保持在25.5–26 kg/m3，在西移过程其携带的水团保持相对稳定，核心范围内的水团温度为11–16°C，盐度为34.3–34.6，本研究推测该涡旋携带的水团可能源自轻中部模态水(L-CMW)或具有类似性质的水团。
DAI Jun, WANG Huizan, ZHANG Weimin, AN Yuzhu, ZHANG Ren. 2020. Observed spatiotemporal variation of three-dimensional structure and heat/salt transport of anticyclonic mesoscale eddy in Northwest Pacific. Journal of Oceanology and Limnology, 38(6): 1654-1675. https://doi.org/10.1007/s00343-019-9148-z
点击下方 “阅读原文” 查看PDF全文
基于模式数据的热带西北太平洋海域次表层中尺度涡特征研究
公众号ID：JOL海洋湖沼学报
· 联 系 我 们 ·
地址: 青岛市福山路32号, 266071
电话: 0532-82898754
E-mail: jol@qdio.ac.cn
期刊主页：https://link.springer.com/journal/343
在线投稿：http://mc03.manuscriptcentral.com/c-jol