齊魯網(wǎng)10月8日訊 省教育廳消息，國際著名期刊Nature Communications（《自然?通訊》）日前在線發(fā)表了題為"Latitude-dependent finescale turbulent shear generations in the Pacific tropical-extratropical upper ocean"（《熱帶-亞熱帶太平洋海洋上層細(xì)尺度湍流剪切產(chǎn)生機(jī)制的緯度依賴性研究》）的最新研究成果。此項工作是由中國海洋大學(xué)物理海洋教育部重點(diǎn)實(shí)驗室（以下簡稱實(shí)驗室）青年學(xué)者張志偉博士為第一作者，實(shí)驗室田紀(jì)偉教授、美國夏威夷大學(xué)裘波教授為共同通訊作者，實(shí)驗室趙瑋教授、黃曉冬副教授為合著者的科研團(tuán)隊共同完成。  

湍流混合生成機(jī)制隨緯度變化的示意圖：   

海洋湍流混合是維系全球大洋環(huán)流能量平衡的關(guān)鍵因子，在調(diào)控海洋上層熱量與物質(zhì)的垂向分布、海洋生物地球化學(xué)過程，乃至全球氣候變化等方面起到十分重要的作用。然而，由于目前對湍流混合驅(qū)動機(jī)理認(rèn)識不足，且海洋模式無法直接分辨湍流混合過程，海洋學(xué)家不得不對其“混合效應(yīng)”進(jìn)行參數(shù)化處理，這成為提高海洋模式模擬與預(yù)測能力的主要瓶頸。

研究團(tuán)隊利用中國海洋大學(xué)在太平洋143E斷面構(gòu)建的潛標(biāo)觀測網(wǎng)（17套潛標(biāo)組成）所獲取長達(dá)一年的連續(xù)觀測資料，首次揭示了熱帶-亞熱帶太平洋海洋上層混合的子午向分布特征和驅(qū)動機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn)，太平洋的上層混合率在0-22N范圍內(nèi)呈現(xiàn)出“W”形的子午向分布規(guī)律，其中混合率的三個峰值分別出現(xiàn)在0-2N、12-14N和20-22N。研究進(jìn)一步指出驅(qū)動這三個強(qiáng)混合帶的動力學(xué)機(jī)制：赤道區(qū)域背景流系的強(qiáng)剪切、全日內(nèi)潮在臨界緯度的亞諧波不穩(wěn)定和副熱帶逆流區(qū)中尺度暖渦對近慣性震蕩的“煙囪”效應(yīng)。由于上述多尺度動力過程在其它大洋也具有相似的緯度分布，該研究結(jié)果在全球熱帶-亞熱帶大洋應(yīng)該具有普適性。該成果不僅極大地豐富了海洋多尺度過程相互作用與能量級串的理論框架，也為改進(jìn)海洋模式的垂向混合參數(shù)化方案奠定了基礎(chǔ)。     

由實(shí)驗室田紀(jì)偉教授領(lǐng)銜的科研團(tuán)隊，多年來一直秉承海洋觀測與海洋動力學(xué)有機(jī)結(jié)合的研究理念，在國際上成功構(gòu)建了太平洋與南海潛標(biāo)觀測網(wǎng)，并開展了多次大型的科學(xué)觀測實(shí)驗（如“南海內(nèi)波實(shí)驗”、“南海中尺度渦實(shí)驗”等），在海洋多尺度過程相互作用與能量級串領(lǐng)域取得諸多突破。論文的第一作者張志偉是實(shí)驗室自主培養(yǎng)的博士（2016年畢業(yè)并留校工作），該文章的發(fā)表不僅體現(xiàn)了實(shí)驗室在海洋觀測和海洋多尺度動力學(xué)領(lǐng)域的國際前沿地位，也彰顯了實(shí)驗室對青年人才培養(yǎng)的重視。

閃電新聞記者 張洪波

[責(zé)任編輯：楊凡、彭芳、張洪波]

想爆料？請登錄《陽光連線》（ https://minsheng.iqilu.com/）、撥打新聞熱線0531-66661234或96678，或登錄齊魯網(wǎng)官方微博（@齊魯網(wǎng)）提供新聞線索。齊魯網(wǎng)廣告熱線0531-81695052，誠邀合作伙伴。