海洋所揭示新幾內(nèi)亞沿岸潛流年際變率的空間差異及其機(jī)制
軍工資源網(wǎng) 2023年01月30日新幾內(nèi)亞沿岸潛流(NGCUC)作為一支重要的太平洋西邊界流攜帶著源于南太平洋的高鹽水團(tuán)和年際信號(hào)穿過所羅門海的復(fù)雜地形,通過不同的海峽進(jìn)入赤道太平洋,對(duì)ENSO期間南北半球間的水團(tuán)分配和暖池的調(diào)制具有重要意義。以往的觀測(cè)和數(shù)值模擬均指出,進(jìn)入所羅門海的流量和通過Vitiaz Strait、Solomon Strait流向赤道太平洋的流量存在顯著的ENSO信號(hào),但該信號(hào)受所羅門海復(fù)雜海峽通道的影響以及沿西邊界流上下游的空間演變規(guī)律及其機(jī)制尚待進(jìn)一步探究。
近年來,海洋所通過NPOCE國際計(jì)劃與巴布亞新幾內(nèi)亞大學(xué)建立了密切的合作關(guān)系,在新幾內(nèi)亞沿岸流域建立了長(zhǎng)期連續(xù)潛標(biāo)觀測(cè)陣列?;谟^測(cè)數(shù)據(jù)和數(shù)值模擬,該研究發(fā)現(xiàn)所羅門海上400 m的平均輸送中約54%通過Vitiaz Strait流出,而在年際尺度上通過Vitiaz Strait的ENSO信號(hào)(0.84 Sv)要弱于Solomon Strait(1.1 Sv),體現(xiàn)了Vitiaz Strait狹窄地形對(duì)年際信號(hào)的限制作用。盡管如此,通過Vitiaz Strait的NGCUC仍然攜帶顯著的ENSO信號(hào),該信號(hào)在向西輸送的過程中明顯減弱。流量收支分析顯示,在NGCUC向西輸送并逐漸靠近赤道的過程中,與ENSO呈反相關(guān)的SEC南分支逐漸匯入NGCUC中,從而減弱了其年際變化強(qiáng)度。此外,El Nino期間NGCUC在溫躍層以上和以下分別表現(xiàn)出順時(shí)針和逆時(shí)針的跨赤道環(huán)流異常,相反的環(huán)流異常出現(xiàn)在La Nina期間。這種環(huán)流異常不是新幾內(nèi)亞沿岸的局地特征,而是ENSO循環(huán)充放電過程中大尺度環(huán)流異常的一部分。該研究揭示了熱帶太平洋西邊界流的重要分量——新幾內(nèi)亞沿岸潛流在2015-2016年極端El Nino期間的變化規(guī)律,闡明了ENSO信號(hào)在上下游復(fù)雜地形條件下的空間演變特征及其機(jī)制,進(jìn)一步完善了對(duì)熱帶西太平洋環(huán)流年際變化的認(rèn)識(shí)。
相關(guān)研究工作得到中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、“一帶一路”國際科學(xué)組織聯(lián)盟聯(lián)合研究合作專項(xiàng)、國家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目資助。
圖1(a)上400 m的平均流場(chǎng)以及與Nino3.4指數(shù)的相關(guān)系數(shù)。(b)不同斷面的氣候態(tài)平均流
圖2 ENSO期間合成得到的溫躍層以上和以下的環(huán)流異常。藍(lán)色寬箭頭表示氣候態(tài)平均流,紅色和藍(lán)色虛線箭頭分別表示順時(shí)針和逆時(shí)針環(huán)流異常