近日,中國科學院南海海洋研究所熱帶海洋環境國家重點實驗室(LTO)研究員王衛強團隊、美國科羅拉多大學教授Weiqing Han、美國國家海洋和大氣管理局教授McPhaden、澳大利亞聯邦科學與工業組織研究員Ming Feng,以及日本國立海洋研究開發機構博士Nagura等,利用潛標觀測數據和數值模式,揭示了赤道印度洋西向潛流在1998年和2016年異常增強的驅動機制。相關研究成果發表在《地球物理研究通訊》(Geophysical Research Letters)上。
赤道潛流是一支位于次表層的強大而穩定的海流,其流向與赤道表層流相反,影響海盆尺度的熱鹽和營養物質的分配。在太平洋和大西洋,赤道潛流均是自西向東流動的對稱于赤道的狹窄海流。而印度洋主要受季風控制,盛行的東北與西南季風驅動了赤道印度洋潛流的快速響應,其流向和熱鹽交換呈現季節更替的間歇性特征,具有不同于太平洋和大西洋的長波動力和能量平衡過程。
科研人員利用熱帶印度洋次表層潛標觀測發現,1998年和2016年夏季,赤道印度洋東向潛流消失,西向潛流出現且流速異常增強。機制分析表明,這一異常現象與大尺度氣候模態的變化密切相聯:1997年和2015年與強厄爾尼諾和IOD正位相相關的東風異常激發赤道次表層開爾文波,在東邊界反射形成反射波,并與1998年和2016年厄爾尼諾和IOD負位相相關的西風異常激發的赤道波發生疊加,共同導致西向潛流的異常增強。斜壓波診斷發現,東邊界反射波的延時貢獻主要受到傳播較慢的赤道中階斜壓波動的調制。西向潛流異常增強的驅動機制亦存在差異:1998年以東邊界反射波占主導,而2016年則以直接風強迫波占主導。該研究揭示了氣候模態背景下直接風強迫和邊界反射波的相互作用激發赤道印度洋西向潛流年際增強的重要作用。
研究工作得到中科院戰略性先導科技專項、國家自然科學基金等的支持。
赤道印度洋西向潛流異常增強的觀測特征與驅動機制