近日,我室王云涛等在国际期刊Journal of Marine Systems发表文章,详述了阿拉伯海区域温度锋面的季节和年际变化特征,驱动锋面形成和变化的动力因素,以及锋面对海洋叶绿素的调控作用。文章合作者包括马文涛副研究员、周锋研究员等。
海洋锋面作为海洋中最具代表性的中尺度动力过程之一,对于海洋的物理生态环境具有重要影响,是开展区域动力过程、海气相互作用、生态系统研究的基础。本研究利用卫星遥感数据和前期研发的锋面检测算法,实现了对每日海表温度锋面的定位,进而得到每月的锋面频率,从而实现对锋面特征的分析。多年平均的温度梯度、锋面频率、叶绿素浓度(图1)结果显示,近岸具有丰富的动力过程,伴随较高的温度梯度、锋面活动和叶绿素浓度,风场驱动的夏季上升流是影响该海域动力和生态过程的重要因素之一。
图1. 阿拉伯海区域多年平均的(a)海表温度梯度、(b)锋面频率、(c)叶绿素和风场
利用EOF分析可以发现,锋面的季节性变化贡献了超过50%的锋面变化特征(图2),与全球其他典型的上升流区域锋面季节性变化的贡献相比较,加州区域为15%、秘鲁海域为13%、南海越南上升流区为19%,由此可见阿拉伯海域的季节性变化占据明显的主导地位。锋面主要集中在索马里半岛近岸区域,并向半岛东北方向延伸,季节特征上呈现出在夏季6月到9月之间达到一年中峰值。该时段印度洋夏季风盛行,在西南风的作用下,近岸产生上升流,将次表层的冷水带至表层,驱动了锋面的产生。同时,由于岛屿的阻碍,原先的沿岸流由岸边剥离,形成一个反气旋式的流场,流场和锋面向远岸延伸。在夏季风减弱或消失的时间,锋面变化显著降低。
图2. 锋面EOF第一模态的(a)空间特征和(b)时间规律
图3. 近岸风场与不同位置叶绿素时间序列的(a)最大相关系数和(b)达到最大相关时风场变化领先叶绿素的月份数
引用:
Wang, Y., Ma, W., Zhou, F., & Chai, F. (2021). Frontal variability and its impact on chlorophyll in the Arabian Sea. Journal of Marine Systems, 218, 103545.
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