贝博ballbet入口:海院科研动态(60)| 观测揭示台风导致的近惯性波能量传至深:5
近日,我院王东晓教授团队与中国科贝博ballbet入口南:Q笱芯克、深海科学与工程研究所合作,在南海风生近惯性内波研究取得新进展,相关研究成果发表在Journal of Geophysical Research: Oceans (《地球物理学研究杂志:海洋》)上。我院博士研究生马永贵和王东晓教授为共同第一作者,中国科贝博ballbet入口南:Q笱芯克嬉登垦芯吭蔽ㄑ蹲髡。
风生近惯性内波能量占海洋上层内波波谱能量的一半,是海洋中常见的一种物理过程,多见于热带气旋过境之后。风生近惯性内波由于其高的垂向速度剪切,以往大多学者认为其大部分能量将在混合层底耗散。由于其间歇性和短波包的特性,很少有观测可以捕获其完整的传播过程。风生近惯性能量能否穿透混合层下传至深海,有多少能量到达深海底边界层,这些问题尚不清楚。
该研究发现,两个热带气旋Conson 和 Mindulle过境之后,在海洋上层和深层均观测到强的近惯性振荡(图1)。通过波包分析发现深层近惯性内波以低模态(大的垂向波长)为主,低模态具有远距离传播的能力;且深层近惯性内波谱峰频率均高于局地惯性频率,表征深层近惯性内波来源于高纬度地区。射线追踪模型进一步证实了深层近惯性内波来源于热带气旋过境激发。此研究表明风生近惯性能量可以穿透混层到达1400m的海底,据估算有22-29%上层近惯性能量到达了底边界层。
以上的研究结果拓展了目前对于风生近惯性内波传播的认识,对于研究深海能量平衡有重要意义。本研究得到了国家自然科学基金等项目资助。

图1 (a)10m风速; (b)风应力做功; (c)上层海洋近惯性动能;黑线为混合层深度;(d)深层海洋近惯性动能。黑色箭头指示近惯性内波波包。
相关论文信息:
Ma, Y., Wang, D.﹟, Shu, Y.*, Chen, J., He, Y., & Xie, Q. (2022). Bottom-Reached Near-Inertial Waves Induced by the Tropical Cyclones, Conson and Mindulle, in the South China Sea. Journal of Geophysical Research: Oceans, 127(6), e2021JC018162. https://doi.org/https://doi.org/10.1029/2021JC018162