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）陈更新团队在印度洋边缘海中尺度涡与赤道波的动力联系研究方面取得进展，相关成果发表在国际期刊Journal of Geophysical Research – Oceans上，硕士生钟文静为该文第一作者。

 

　　孟加拉湾是印度洋北部的一个半封闭海湾，该海湾西部海洋中尺度涡活跃，被认为主要由背景流的不稳定诱发。印度洋赤道波动的能量在东边界以沿岸开尔文波和反射罗斯贝波的形式往孟加拉湾传输，对海湾东部的环流结构产生显著影响（参考阅读Chen等，2024），其是否对海湾西部中尺度涡产生影响呢？

 

　　本研究结合卫星高度计观测和非线性1.5层约化重力模式，率先报道了位于孟加拉湾一个周期性偶极子涡旋，并对其特征、动力机制和年际变化进行了研究。该偶极子涡旋存在于孟加拉湾西北部的3-5月（图1），由北部的气旋涡和南部的反气旋涡构成。在生命周期内，气旋涡通常向南移动，而反气旋涡则偏向西南移动。两个涡旋的平均状态相比较，气旋涡比反气旋涡体积更小但强度更强。通过非线性1.5层约化重力模式的敏感性实验，研究发现局地风应力和来自赤道及海湾东侧的沿岸开尔文波是偶极子涡旋的驱动因子。在偶极子产生过程中，非线性平流项不可或缺。在年际尺度上，该涡旋对在1999、2000和2008年出现强度较弱的显著现象，是由于极端La Niña事件期间赤道印度洋上的西风异常减弱了局地风和沿岸Kelvin波（图2）。本研究有助于加深对赤道与边缘海环流之间动力联系的理解。

　

　　图1. 1993-2020年平均1-8月涡旋重现概率（冷色表示气旋涡，暖色表示反气旋涡）和地转流异常（>0.09 m/s），黑色实线框指示涡旋对。

　　 

　　图2. 北印度洋3-5月平均风应力旋度（WSC）和海表高度异常（SLA）的年际差异图。（a和b）为气候态平均WSC和SLA，（c和d）为极端La Niña事件（1999、2000、2008和2011年）的异常WSC和SLA，（e和f）为极端El Niño事件（1997、2003、2010和2016年）的异常WSC和SLA。

 

　　本研究由国家重点研发计划、国家自然科学基金、中科院青年创新促进会优秀会员项目和中国科学院南海海洋研究所专项基金等共同资助完成。

　　相关论文信息：Zhong, W., Chen, G., & Chu, X. (2024). An eddy pair in the northwestern Bay of Bengal: Characteristics, dynamics and interannual variability. Journal of Geophysical Research: Oceans, 129, e2023JC020383. https://doi.org/10.1029/2023JC020383

　　Chen G., Han W., Huang, R. X. & Wang, D. (2024). Equatorial waves substantially modulate currents in the tropical Indian Ocean. The Innovation Geoscience 2(1): 100053, https://doi.org/10.59717/j.xinn-geo.2024.100053

　　 

　　文章链接：

　　https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1029/2023JC020383

　　https://www.the-innovation.org/article/doi/10.59717/j.xinn-geo.2024.100053