《水平溫差驅動環流的本徵振盪規律研究》是依託中國海洋大學，由王偉擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：水平溫差驅動環流的本徵振盪規律研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：王偉
- 依託單位：中國海洋大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
全球氣候變化不僅是公眾關注的熱點，也是物理海洋學面臨的諸多關鍵科學問題之一。對於像AMO、PDO這種溫鹽多年代紀振盪，其產生原因一直無法達成共識。有跡象表明，這種低頻變化可能來自於熱鹽環流，但缺乏足夠令人信服的證據。熱鹽環流是否存在本徵振盪，歸結為水平溫差驅動的環流能否存在一個內在恢復力，使流體處於一個周期振盪的平衡態。特別地，假如這種恢復力的存在不依賴於空間尺度，那么就可以在實驗室中對這一過程加以系統研究。分析表明，與流體運動速度及垂直熱通量緊密相關的水平壓力梯度充當了恢復力的角色，他的存在與空間尺度無關。基於此，本項研究擬在實驗室中模擬熱鹽環流的本徵振盪，定量給出這種波動的頻散關係以及時空演變規律。研究內容涵蓋從非旋轉的二維定常浮力強迫到旋轉的三維非定常浮力強迫，實驗結果將從機制上展現熱鹽環流的一些新的基本屬性，為進一步的理論研究奠定堅實的物理基礎，為解釋氣候低頻變異提供一種新思路。
結題摘要
本項目已經按計畫完成了各項研究內容，實現了各項目標。總的來說，項目從中尺度渦旋和大尺度熱鹽環流兩個方面開展了研究，取得了如下進展。我們首次發現了表層及次表層中尺度渦旋的三維結構的統一分布規律，並在此基礎上研究了中尺度渦旋導致的水體輸運，發現了其潛在的重要影響。我們從理論出發，思考了中尺度渦旋的衰減問題，提出了中尺度渦旋通過地轉調整衰減的假想，並且得到了觀測的驗證。在大尺度熱鹽環流方面，我們利用實驗室旋轉水平對流實驗發現了位勢渦度制約對熱鹽環流的控制作用；發現從位勢渦度的角度實驗室實驗和大洋實際有高度的相似性，從而證明實驗室實驗這種研究手段的優越性；在此基礎上我們進一步發現了實驗室實驗中水平對流的自然震盪過程，驗證了我們對熱鹽環流的自然變率的理論猜想，這個方面的很多問題還有待在將來的工作中進一步解決。
