近日，中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境国家重点实验室（LTO）杜岩研究员团队在热带西印度洋准定常涡旋相互作用的动力机制研究方面取得新进展，相关研究成果发表于国际期刊Journal of Geophysical Research - Oceans，博士研究生戴零星为第一作者，杜岩研究员、夏一凡助理研究员为共同通讯作者。

 

　　阿拉伯海大涡旋 (Great Whirl) 和索科特拉涡旋 (Socotra Gyre) 是热带西印度洋两个显著的反气旋涡旋，存在强烈的涡涡相互作用。本研究分析了2019年9月Argo 浮标记录的阿拉伯海大涡旋和索科特拉涡旋的合并事件。结合卫星观测和海洋再分析数据，研究发现阿拉伯海大涡旋和索科特拉涡旋的合并过程首先发生在次表层（~150 m深度）而不是海表（图1）。两个涡旋初始合并时，阿拉伯海大涡旋内的水体温度显著低于索科特拉涡旋，其水平温度梯度在涡流之间形成了较强的斜压结构。根据热成风关系，与斜压结构相关的密度梯度引起不同深度的速度变化，次表层海流强化，这导致了两个涡旋在100~200 m深度的快速合并。能量收支分析表明，合并后涡旋的主要能量来源是正压不稳定和斜压不稳定，而近西边界处的强耗散过程导致了合并后涡旋的快速衰亡。合并过程还引发了活跃的亚中尺度运动，促进了索科特拉岛以南高生产力海域的垂向水体交换。

 

　　本研究揭示了2019年阿拉伯海大涡旋和索科特拉涡旋合并过程中的动力学特征及机制，并讨论了该合并过程引发的生态效应，有助于加深对热带西印度洋准定常涡旋动力及生态过程的理解。

 

　　

 

　　图1. 涡旋合并过程中Argo浮标的轨迹及其温盐剖面记录

 

　　该研究由国家自然科学基金项目、中国科学院项目和热带海洋环境国家重点实验室自主项目共同资助完成。

　　相关论文信息：Dai, L., Jiang, X., Xia, Y., Wang, M., Tang, S., & Du, Y. (2023). Merging process of the Great Whirl and the Socotra Gyre in 2019. Journal of Geophysical Research: Oceans, 128, e2023JC020145. 

　　文章链接：https://doi.org/10.1029/2023JC020145