中尺度过程调控印度洋经向翻转环流研究获进展

中尺度过程调控印度洋经向翻转环流研究获进展

近日，中国科学院南海海洋研究所研究员陈更新团队联合中国海洋大学教授许丽晓团队，在中尺度过程调控印度洋经向翻转环流方面取得新进展。相关成果发表于《地球物理学研究杂志：海洋》（ Journal of Geophysical Research-Oceans ）。

印度洋浅层经向翻转环流（SMOC）关联着跨洋盆的物质与水交换，通过能量再分配和热平衡调节，在海洋与大气动态系统中发挥重要作用，是影响区域及全球气候变化的关键环节。同时，SMOC也对维持海洋生态平衡与碳循环稳定具有重要意义。已有研究表明，中尺度涡可显著影响大西洋经向翻转环流的强度，但其对印度洋SMOC的作用机制仍缺乏系统认识。

高低分辨率模式模拟潜沉区域示意图。研究团队供图，下同

在国家自然科学基金等项目资助下，研究团队基于两套再分析数据，并结合一系列不同分辨率（涡分辨与低分辨率）的海洋模式试验开展研究。结果表明，在涡分辨模式中，对中尺度涡的精细刻画显著增强了潜沉速率，并通过潜沉水团的向北输送，最终加强了对SMOC强度的模拟。其中，涡致潜沉约占总潜沉的48.0%，在亚热带东南印度洋（90°E-110°E，35°S-20°S）尤为突出，该区域中尺度涡活动更为活跃。进一步分析发现，中尺度涡通过加速混合层深度变化，使其趋势项更加显著，从而提高了潜沉率。该研究从中尺度过程角度深化了对SMOC强度调控机制的认识，为理解热带印度洋物质与能量再分配提供了新证据。

结合团队前期研究成果，可更为系统地认识印度洋经向翻转环流的跨尺度调控机制。此前研究指出，西向赤道潜流是塞舌尔-查戈斯温跃层脊（SCTR）上升流的重要水源之一，通过调节上升流强度进而影响SMOC结构；该发现拓展了传统30°S潜沉——SCTR上翻的经典框架，揭示了赤道水体对SCTR上升流的补给作用及其显著的年际变化特征。同时，大尺度赤道波动还可通过东边界反射实现对印度洋经向翻转环流的远程调控，拓展了以局地风强迫为主的传统认知。

主题：海洋