《全球大洋中層中尺度過程的特徵與機制分析》是依託中國海洋大學，由陳顯堯擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：全球大洋中層中尺度過程的特徵與機制分析
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：陳顯堯
- 依託單位：中國海洋大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
中尺度過程是海洋中最豐富、能量最集中的運動形態。衛星遙感技術的發展雖然顯著提高了對海面中尺度過程的研究和認識，但是對於大洋中層的中尺度過程研究受限於觀測技術的發展而相對滯後。Argo計畫的實施為開展中層的中尺度過程提供了契機。本申請在前一個基金項目研究成果的基礎上，繼續延伸開展利用Argo觀測數據分析全球尺度上大洋中層的中尺度過程，研究其整體特徵、變化規律和動力機制。這項工作對於進一步了解大洋中層環流及其在全球熱鹽環流和全球氣候變化中的作用具有重要意義。
結題摘要
以往大家普遍認為中層海洋環流的變異是平滑緩慢的。但是隨著Argo浮標的使用，對於中深層海洋的觀測數據逐步增多，我們逐步發現中深層海洋很可能也具有空間尺度較小、時間變化較快的變率。本項目的主要目標就是希望通過對Argo計畫觀測數據的分析，獲得全球尺度上中層中尺度過程的空間分布、傳播速度與方向、振幅等關鍵要素的特徵，並分析維持大洋中層的中尺度過程的動力機制，為進一步開展中層環流及其在全球氣候變化中作用的研究奠定基礎。 本項目的主要研究內容分為兩個方面：（1）大洋中層中尺度過程的特徵分析，主要是從全球尺度上分析了解大洋中層的中尺度過程，其中著重分析南大洋南極中層水、北太平洋中層水和北大西洋中層的中尺度過程；（2）維持大洋中層中尺度過程的動力機制分析，主要是針對不同海域中層的中尺度現象，研究上層海洋結構變化對中層中尺度過程的影響作用。 按照研究計畫，項目分析了南大洋南極中層水、北太平洋中層水和北大西洋中層的中尺度過程，初步給出了不同海域中層中尺度現象的空間分布和變化特徵，並分析了形成中層中尺度現象空間分布的原因以及維持其變化的可能的動力學機制。主要結果包括： （1）指出大洋中層（混合層以深，1500~2000米以淺，下同）中海洋的運動很可能具有空間尺度較小（~100km），時間尺度較快（季節內）的變化過程，這與以往中層海洋觀測數據顯示的特徵明顯不同。這裡我們將之定義為大洋中層的中尺度現象，以區別于海盆尺度的大尺度過程。我們同時也可以將之稱為中尺度渦，但是由於受到觀測數據的限制，還很難象表層中尺度渦的研究那樣給出中尺度渦的大小、強度等特徵估計。 （2）發現大洋中層的中尺度現象具有向西傳播的Rossby波特徵，並且具有顯著的空間分布，其中在中緯度區域比較明顯，特別是南極中層水和北太平洋中層水所在深度和區域，而在緯度低於25度的熱帶海域，這種特徵不是很明顯； （3）分析了大洋中層產生中尺度現象的主要物理機制，指出中層海洋等密度面的傾斜導致的斜壓不穩定很可能是中尺度現象獲取能量並成長的關鍵，同時指出這也是大洋中層中尺度現象在中緯度海域比較明顯的原因之一。
