撰稿:段玮
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)经志友团队,在季节性径流淡水调制亚中尺度过程的动力机制方面取得新进展。相关研究成果发表在国际期刊Journal of Geophysical Research: Oceans上,LTO博士后段玮为第一作者,经志友研究员为通讯作者,合作者还包括河海大学程旭华教授、河海大学博士研究生周益飞、法国布雷斯特大学物理与空间海洋学实验室(LOPS)Jonathan Gula教授、Dante Campagnoli Napolitano博士和Xavier Carton教授。
在孟加拉湾北部,河口径流是该海域重要的淡水来源,通过产生强密度锋面和层结结构有效调控局地亚中尺度动力过程的形成和发展。亚中尺度过程能够驱动高达百米每天的强烈垂向运动,是海洋内部及海洋与大气之间物质热量垂向交换的重要通道。然而,河流淡水输入如何影响该海域亚中尺度过程变化及其物理机制,目前尚缺乏深入理解。本研究通过高分辨率数值模拟并结合动力诊断分析,系统探究了河口淡水注入对孟加拉湾北部亚中尺度动力过程的影响与机制。研究结果表明,河口淡水注入通过改变水平浮力梯度和混合层深度,调控混合层内的垂向速度,进而改变上层海洋的垂向浮力通量。具体而言,淡水注入抑制了混合层内的垂向热通量,同时增强表层垂向盐度通量,但也抑制了表层以下的垂向盐度通量。垂向浮力通量的变化,直接影响着斜压不稳定的能量转化过程,并调制亚中尺度不稳定的活跃程度。上述影响存在显著的区域性差异:西部海域的亚中尺度活动增强,而东部海域则被削弱。
本研究揭示了河口淡水输入并非简单地增强或抑制区域亚中尺度过程,其影响取决于侧向浮力梯度与垂向混合及混合层深度变化之间的竞争关系。研究结果表明,准确刻画河口淡水注入是提升海洋数值模式对沿海多尺度动力过程模拟能力的关键。
本研究由国家自然科学基金项目资助完成。
相关论文信息:Duan, W., Jing, Z., Cheng, X., Zhou, Y., Gula, J., Napolitano, D. C., & Carton, X. (2026). Seasonal river discharge modulates submesoscale dynamics in the northern Bay of Bengal. Journal of Geophysical Research: Oceans, 131, e2025JC023844.
原文链接:https://doi.org/10.1029/2025JC023844

图1 孟加拉湾海域主要动力过程示意图。

图2 亚中尺度系数(SMI)与亚中尺度动能(SKE)的分布。(a、b)SMI的空间分布及有无径流差异;(c、d)R1、R2区域SMI垂向分布;(e、f)对应区域的SKE垂向分布。




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