论文概要:海洋多尺度相互作用与能量串级等问题引起人们日益关注,亚中尺度过程是否是海洋湍流的主要能量来源尚存争议。该研究利用海洋多道反射地震成像技术,获得了南极洋流锋面的高分辨精细结构图像,直接观测到海洋层状湍流体的存在,并揭示了锋面处多种不稳定机制所导致的混合增强。研究还进一步在洋流锋面前缘附近识别出数百个水平向长度约200米的地震强反射斑块,认定为层状湍流体或各向异性湍流体,并推测这些反射斑块(层状湍流)与内波破碎片段、水团入侵界面及水团翻转现象相关,分别对应内波破碎、锋面不稳定和剪切不稳定的湍流耗散机制。该观测结果对近期受到质疑的经典理论框架提出了挑战,支持能量从内波子区经由分层湍流向各向同性湍流子区串级,并非直接从内波子区串级到各向同性湍流子区。
(a)根据地震剖面精准约束的布兰斯菲尔德海峡中的洋流系统;
(b)地震观测到的层状湍流信号谱;(c)洋流锋面前缘处的层状湍流分布
反射地震揭示的布兰斯菲尔德洋流及其伴随的多尺度过程
核心PI
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1、中国科学院,中国科学院青年创新促进会,Y202076,2020中国科学院青年创新促进会会员优秀会员,2021-01至2023-12,300万元,中止,主持;
2、国家自然科学基金委,西太重大研究计划重点项目,92058021,热带西太平洋亚中尺度动力过程及其对能量正向串级的贡献研究,272万元,2021-01至2024-12,在研,参与;
3、中国科学院南海海洋研究所,中国科学院南海海洋研究所“南海新星”,NHXX2019DZ0101,中国科学院南海海洋研究所“南海新星”——A类,2019-11至2024-10,100万元,中止,主持;
4、中国科学院,中国科学院青年创新促进会,2016309,2016中国科学院青年创新促进会会员,2016-01至2019-12,70万元,已结题,主持;
文章信息:
上述研究成果发表于国际期刊《npj Climate and Atmospheric Science》上。浙江大学海洋学院唐群署教授为该论文第一作者,林建民教授为论文通讯作者。该研究受到国家自然科学基金、浙江省重点研发计划项目和东海实验室科学基金等资助。
论文信息:
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