撰稿:辛红雨
审定:王卫强
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)王卫强团队在夏季斯里兰卡南岸逆风流的动力机制方面取得新进展。相关研究成果以连刊形式发表在Journal of Geophysical Research: Oceans上,博士研究生辛红雨为第一作者,王卫强研究员为通讯作者,合作者包括美国科罗拉多大学的韩卫青教授、中国科学院深海所的谢强研究员和南海所的徐康研究员、黄科副研究员,以及斯里兰卡国家水生资源研究与开发署的Arulananthan和Tennakoon。
斯里兰卡南岸流(SSLCC)是位于斯里兰卡南岸的沿岸流,在气候态夏季期间作为西南季风流的北部分支,自西向东流动,将阿拉伯海的高盐水输送到低盐的孟加拉湾。然而在某些年份的夏季会出现逆风的西向SSLCC事件,显著影响北印度洋的热盐输运。前人研究中指出这种夏季逆风SSLCC事件可能跟赤道的远程强迫有关,但其形成、演变过程和动力学机制,目前尚缺乏深入系统的科学认识。
本研究基于漂流浮标,并结合再分析资料和连续线性层化模式,通过定性和定量分析两种角度,揭示了夏季斯里兰卡南岸逆风流的演变过程和动力机制。研究结果表明,与北半球夏季季节内振荡(BSISO)相关的季节内周期信号(ISV)主导了夏季逆风西向SSLCC的生成。这种ISV信号主要通过影响斯里兰卡沿岸、赤道印度洋以及孟加拉湾(BoB)南部湾口区域的风场进而调制西向SSLCC,三者的相对贡献分别为53%,30%和17%(图1)。具体而言,局地风场强迫主要表现为,以活跃的大气对流为主要特征的BSISO负位相信号通过影响斯里兰卡沿岸的气旋性风场进而促进西向SSLCC的生成。来自赤道(BoB南部)的远程强迫则表现为第一和第二斜压模态(第一斜压模态)的上升Rossby波,该波以气旋涡的形式沿5°N断面向西传播到达斯里兰卡沿岸,促进西向SSLCC的生成。
本研究从现象、机制和模式验证入手系统阐述了夏季逆风西向SSLCC的动力机制,揭示了季节内周期信号分量在夏季逆风西向SSLCC事件中的主导作用。研究结果丰富和完善了斯里兰卡环流动力学的理论框架,为进一步探究北印度洋热盐输运的季节和年际变率提供了重要的理论依据。
该研究主要由国家重点研发计划项目、国家自然科学基金、广东省基础与应用研究基金、广州市科技规划项目、中国科学院南海海洋研究所基金和国家自然科学基金共享航次项目等共同资助完成。
相关论文信息:
Xin, H., W. Wang*, Q. Xie, W. Han, K. Huang, K. Xu, K. Arulananthan, and K. Tennakoon, 2024. Dynamics of the summer counter-wind current along south Sri Lanka coast 1: The dominant role of intra‐seasonal. Journal of Geophysical Research: Oceans, 129, e2023JC020618. https://doi.org/10.1029/2023JC020618.
Xin, H., W. Wang*, Q. Xie, W. Han, K. Huang, K. Xu, K. Arulananthan, and K. Tennakoon, 2024. Dynamics of the summer counter-wind current along south Sri Lanka coast 2: relative contributions of local and remote forcing on intra-seasonal timescale. Journal of Geophysical Research: Oceans, 129, e2023JC020619. https://doi.org/10.1029/2023JC020619.
图1. 夏季逆风西向SSLCC的动力机制示意图。Local、EQ、BoB分别表示局地、赤道和孟加拉湾南部湾口的风场强迫,RW表示罗斯贝波(Rossby wave)。