近日,我室与浙江大学联合培养的博士研究生樊明顺以第一作者在国际海洋领域知名期刊Journal of Geophysical Research: Oceans上发表了题为“The Role of Local Wind Stress Curl in Modulating Kuroshio Extension Latitudinal Variability”的研究论文。该论文的通讯作者为我室刘晓辉副研究员和刘统亚副研究员,合作者包括我室陈大可院士。
黑潮延伸体作为全球大洋最强的海流之一,对海洋物质与能量输送、海洋生态系统、渔业以及大气风暴轴等方面具有重要影响。卫星观测显示,黑潮延伸体存在显著的年际年代际变化特征(图1),因此,阐明其控制机制至关重要。
图1 基于不同定义的黑潮延伸体的年际年代际变化。
此前的研究认为,黑潮延伸体的年际年代际变化主要由太平洋东部风场产生的海面高度异常以罗斯贝波的形式向西传播至黑潮延伸体区域所调控。本研究利用多套风场资料,发现除了太平洋东部风场与黑潮延伸体存在超前相关信号外,局地风场与黑潮延伸体也显示出显著的近乎同期相关性(图2)。基于全球环流模式和约化重力模式的多组敏感性试验结果表明,局地风场和太平洋东部风场均是导致黑潮延伸体年际年代际变化的重要因素,且二者的贡献相当。
进一步的合成分析揭示了局地风场调制黑潮延伸体年际年代际变化的物理过程:当局地风应力旋度呈正(负)异常时,通过埃克曼辐散(辐聚)产生的局地海面高度和温度为负(正)异常,导致黑潮延伸体位置南移(北移)且强度减弱(增强)(图3)。
图2 多套风场资料与黑潮延伸体在不同超前年份的相关图。
图3 局地风场调制黑潮延伸体的物理过程。
局地风强迫机制的有效性可能在气候科学中具有重要意义,特别是与太平洋气候中主要的年际年代际振荡(NPGO或PDO)相关联。在海洋-大气耦合模式的框架内,黑潮延伸体被认为在确定年际年代际振荡方面发挥着重要作用。据作者所知,之前尚未有研究提出,局地风场和太平洋东部风场共同导致黑潮延伸体年际年代际变化,这种变化反过来又影响太平洋气候的假设。因此,本研究进一步补充了北太平洋东部风强迫机制的理解。未来,需要从动力学角度进行更深入的研究,以更好地了解局地风场和太平洋东部风场对黑潮延伸体年际年代际变化的相对作用。
本项研究得到了国家自然科学基金面上项目(42176009)、国家重大科研仪器研制项目(42227901)、海洋二所青年英才项目(QNYC2401)、浙江省自然科学基金(LY24D060003)等项目资助。
论文引用:Fan, M., Liu, X.*, Liu, T.*, & Chen, D. (2025). The role of local wind stress curl in modulating Kuroshio Extension latitudinal variability. Journal of Geophysical Research: Oceans, 130, e2024JC021742. https://doi.org/10.1029/2024JC021742
© 2021卫星海洋环境监测预警全国重点实验室 版权所有.
浙ICP备10040255号-4 流量统计