周生启团队首次评估全球海洋底混合层厚度分布

   近日,中科院南海所,热带海洋环境国家重点实验室(LTO)周生启研究员团队的黄鹏起等人提出一种计算海洋底混合层厚度(HBML)的新方法—集合法,首次评估全球混合层厚度空间分布并初步探讨其影响因素。相关成果发表于国际期刊Journal of Atmospheric and Oceanic Technologyhttps://journals.ametsoc.org/doi/full/10.1175/JTECH-D-18-0016.1)和Geophysical Research Letters https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2018GL081159)。

      随着海洋科学的发展,连接海洋内部与海底的底混合层受到越来越多的关注。过去的研究中常用阈值法计算底混合层厚度,只能获得其粗略值。为更准确地找到混合层的边界,周生启团队提出一种新方法:该方法以识别混合层厚度的相对变化法为基础,同时集成阈值法、曲率法和最大角度法等其他方法的结果。在测试中,该方法确定的底混合层厚度与人工识别结果最为相符。

      根据世界大洋环流试验(WOCE)的水文数据,该团队首次获得全球海底混合层厚度的空间分布(图1)。发现全球底混合层厚度的中值为47 m,相对而言,太平洋中底混合层厚度最大,印度洋次之,大西洋最小(图2)。统计结果表明,全球底混合层厚度随纬度的增大而减小,赤道地区略小,在南北纬20度达到最大;底混合层厚度与浮力频率成反比;同时,发现底混合层厚度随当地海洋深度的增加而增大,两者之间的变化满足指数关系。

      该团队研究结果表明,底混合层厚度的时空变化受多种因素影响,未来需获取更多高时空分辨率的数据以及开展更全面的测量,才能进一步确定其分布特征并解释其形成机制。