南海环流多尺度动力过程演变特征与机制研究进展
王东晓1,2,邱春华1,2,舒业强3,王 强3,俎婷婷3,
梁长荣3,李明婷1,2,张志鹏1,2,张小波2
( 1. 中山大学 海洋科学学院,广东 珠海 519082;
2. 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海), 广东 珠海 519082;
3. 中国科学院 南海海洋研究所,广东 广州510301)
论文简介:
海洋占地球面积的70%以上,具有丰富的矿产资源、渔业资源和医药资源等,被称为“未来粮仓”。海洋环流调节着海洋内部的能量和资源分配,因而海洋环流的研究具有重要意义。根据时空尺度的不同,海洋环流可分为具有大尺度(空间尺度>100km)的环流(如黑潮、湾流等)、中尺度(空间尺度约为10~100 km)过程(如涡旋、锋面、上升流)、亚中尺度(1~10 km)过程及湍流混合(空间尺度 0.01~100 m)等多种运动。这些不同尺度的环流之间存在能量传递。南海地处印度洋与太平洋之间,其环流结构通过印尼贯穿流、黑潮分支等受到两大洋的影响。受季风影响,南海环流具有明显的季节变化。南海也具有非常丰富的中尺度涡旋、锋面、亚中尺度等过程。这些环流结构之间动力关联有助于加深我们对南海动力学、生物地球化学的认识,是海洋环流数值模拟预报的关键。
本文是我刊特约综述文章。作者为该领域前沿学者。本文主要概述了南海贯穿流特征、南海陆架陆坡流和西边界流特征、主流系对中尺度涡旋的影响、(亚)中尺度对湍流混合的影响四个方面取得的研究进展。目前的研究已发现主流系主要通过斜压不稳定将能量传递给中尺度过程,中尺度涡旋能量主要通过正压不稳定、剪切不稳定等过程将能量传递给小尺度过程。论文指出多尺度运动之间能量传递过程的观测、南海中小尺度过程的能量逆级串过程及其对局地天气与气候的影响仍需进一步研究。
这篇文章作者匠心独具,取材广泛,内容翔实,信息丰富,学术观点新颖,语言流畅,文图并茂,深入浅出,推荐读者阅读。
作者简介:
王东晓,男,1969年生,中山大学教授,博士生导师,海洋科学学院院长。曾任热带海洋环境国家重点实验室主任、中国科学院中国-斯里兰卡联合科教中心主任、国际海洋学术期刊JGR-Oceans的副主编、WCRP/CLIVAR科学指导委员会委员、WCRP亚洲季风年观测协调委员会共同负责人、CLIVAR太平洋科学委员会委员等,现任CLIVAR/IOC-GOOS印度洋委员会委员、国际科联SIMSEA科学指导委员会委员、中国科探协会海洋科考专委会主任,以及多个SCI学术期刊编委等。长期从事物理海洋与海气相互作用研究,在南海环流演变和热带海洋年际年代际变率方面取得了系统性的创新成果。王东晓教授是国家自然科学基金创新群体学术带头人、国家杰出青年基金获得者、973项目首席科学家,2014年获国家自然科学二等奖(第一完成人)。发表SCI论文200余篇,SCI总引7000余次。主持了国家973项目、国家重点研发计划专项项目、国家重点基金等多个项目。获中国青年科技奖(2010)、国家万人计划”科技创新领军人才(2014)等荣誉。
论文摘要:
作为西太平洋最大的边缘热带海盆,南海具有季节性海盆尺度风生环流特性,具有越东偶极子、南海西边界流、黑潮入侵分支等主流系(空间尺度>100 km),也具有丰富的中尺度涡旋、锋面、上升流等中尺度过程(空间尺度约为10~100 km)和活跃的亚中尺度过程(空间尺度为1~10 km)等,而这些多尺度运动之间的能量转化是全球海洋能量循环的主要组成部分。本文主要概述了南海贯穿流特征、南海陆架陆坡流和西边界流特征、主流系对中尺度涡旋的影响、(亚)中尺度对湍流混合的影响四个方面取得的研究进展。目前的研究已发现主流系主要通过斜压不稳定将能量传递给中尺度过程,中尺度涡旋能量主要通过正压不稳定、剪切不稳定等过程将能量传递给小尺度过程。但是,多尺度运动之间能量传递过程的观测、南海中小尺度过程的能量逆级串过程及其对局地天气与气候的影响仍需进一步研究。
关键词:南海;多尺度动力过程;能量传递
引用格式:王东晓, 邱春华, 舒业强, 等. 南海环流多尺度动力过程演变特征与机制研究进展[J]. 海洋科学进展, 2022,40(4):605-623. WANG D X, QIU C H, SHU Y Q, et al. Progress in the dynamic process and mechanisms of multi-scale currents in the South China Sea[J]. Advances in Marine Science, 2022, 40(4):605-623.