海院科研动态(96)| 海洋多尺度动力过程对比容高度的影响取得新进展

发布人:林奇琦

       比容高度作为海表高度的斜压成分,蕴含着准地转平衡涡旋和非平衡内波等中小尺度动力过程的信息。定量评估海洋多尺度动力过程对比容高度的贡献能够为下一代高精度卫星高度计数据的使用提供科学依据。

       我院海洋环流与物质输运研究团队及合作者通过分析北大西洋的锚系潜标数据,阐明了上层海洋比容高度在时域和空间域的分布特征。时域分析表明,大尺度大气强迫和中尺度涡旋对比容高度的贡献最大,其次是亚中尺度过程、半日潮、超潮和近惯性内波(图1)。利用结构函数方法在空间域的分析进一步揭示了比容高度的季节性和尺度依赖性;在冬季,比容高度主要受平衡运动主导;在夏季,平衡运动仍主导O(10 km)空间尺度的比容高度信号;但是在O(1km)尺度上,非平衡内波成为比容高度变化的主要贡献者(图2)。

 

图1.不同频段上比容高度(a-b)年平均和(c-d)季节平均的均方根值。每个频段的比容高度占比已标出。黑色垂线表示使用bootstrap方法估计的95%置信区间

 

图2.(a)一整年(b)冬季(c)夏季的比容高度二阶结构函数分布。图中黑色方块、蓝色和红色圆圈分别表示总体、亚惯性(>16h)和超惯性(<16h)运动。黑色线分别以斜率为2,1和2/3作为参考。

 

       上述成果发表于中科院大类一区Top期刊《Geophysical Research Letters》(Zhang Xiujie, Yu Xiaolong*, Aurelien L. Ponte, Gong Wenping. 2024. Effects of balanced motions and unbalanced internal waves on steric height in the mid-latitude ocean), 我院博士研究生张秀杰为论文第一作者,我院于小龙副教授为论文通讯作者,合作者包括来自法国海洋开发研究院的Aurélien L. Ponte和我院龚文平教授。

       以上研究得到国家自然科学基金青年基金项目、广东省自然科学基金面上项目以及福建省海洋物理与地质过程重点实验室开放基金的支持资助。

 

       原文链接:https://doi.org/10.1029/2023GL106480