撰稿:许洁馨
审定:蔡树群
近日,中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境实验室(LTO)蔡树群研究员团队揭示了连续台风影响下近惯性内波生成和传播特征及机制。该研究成果发表于国际期刊Deep sea research Part I,硕士研究生郭吴霖安为论文第一作者,许洁馨副研究员为通讯作者,蔡树群研究员、陈植武研究员、龚延昆副研究员、陈子飞博士后、何映晖副研究员为合作作者。
在全球气候变暖的背景下,连续台风(指在海洋恢复周期内连续影响同一区域的多次台风过程)可能产生累积叠加的海洋扰动。然而,以往研究多集中于单一台风事件,对于连续台风作用下近惯性内波的生成和垂向传播机制认识较少。本研究利用2024年7月在南海北部布放的潜标成功捕获到三个台风连续过境过程的观测数据,发现三次台风过程均在近惯性频段引发显著的能量增强(图1)。在连续台风影响下,近惯性内波的传播深度逐渐变浅,而波动能量则逐步增强。通过统计分析和数值模拟表明:近惯性内波的能量主要来源于海洋表层,即由台风直接所激发;连续台风过程中的能量输入呈现递增趋势,其机制在于前次台风激发的近惯性流更有利于后续台风能量向海洋输入;而在连续台风影响下,海洋在40~70 m处的水体层结减弱、而在70~150 m处的水体层结则明显增强且层结增强区域与强剪切区域高度重合(图2),表明该区域水体混合增强,从而导致近惯性内波在浅层快速耗散,限制了其向更深层的传播。
本研究从能量传递与层结调控的角度,系统阐释了连续台风影响下近惯性内波的响应机制,揭示了连续台风与单一台风在激发近惯性内波传播规律的本质差异,为深入理解台风影响下海洋近惯性内波致混合过程提供了新的理论依据。
该研究由国家自然科学基金、广东省自然科学基金、广州市科技计划项目、中国科学院项目等共同资助完成。
相关论文信息:Guo, W., Xu, J.*, Gong, Y., Chen, Z., Chen, Z., He, Y., Cai, S., Suppressed vertical propagation of near-inertial waves by consecutive tropical cyclones in the northern South China Sea, Deep Sea Research Part I, 2026, 104666, 0967-0637.
文章链接:https://doi.org/10.1016/j.dsr.2026.104666

图1.连续台风TC1、TC2和TC3影响下的南海北部近惯性内波的近惯性流速分量及动能的垂向分布

图2.连续台风影响下不同时间的水体层结及流速剪切变化的垂向分




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