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科研动态
科研进展
海洋试点国家实验室观测发现印尼东部海域中层贯穿流
来源:海洋动力过程与气候功能实验室     通讯员:侯霞     2022-04-29 16:08:44
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近日,由海洋试点国家实验室海洋动力过程与气候功能实验室袁东亮研究员领衔的科研团队在印尼海东部马鲁古海发现了一支中层西边界流,这一发现实现了印太海盆中层环流联系从0到1的突破。

印尼贯穿流是唯一一支连接太平洋、印度洋两个热带大洋的海流,在全球热盐环流与气候变化中扮演重要角色。过去对印尼贯穿流的观测研究主要集中在望加锡海峡与出口海峡,显示来自北太平洋的上温跃层海水进入印尼海,通过印尼贯穿流的西通道最终流向东南印度洋的过程。由于望加锡海峡的海槛深度只有680米,且流量集中在上层,因此,学界对印尼海中层水的输运始终缺乏研究。例如南极中层水AAIW等核心深度在900-1000m的中层水团,过去认为其流动各自局限在热带太平洋和印度洋海盆,没有印太之间的交换,而印尼东部海域的海槛深度可达2000米,有条件使太平洋的中层水团进入印尼海,但由于缺乏直接的海流观测,对这一过程的认知长期以来一直空白。

研究团队通过潜标观测发现,整个马鲁古海存在一支中层西边界流,源自赤道西太平洋,主要携带了南极中层水,由塔劳岛以南海域入侵马鲁古海,并且通过利法马托拉海峡进入塞兰-班达海,多年平均通过利法马托拉海峡的中层流量约为1.36 Sv,且存在与ENSO相关的强年际变异,可能与太平洋赤道罗斯贝波的垂直传播有关。

观测所发现的马鲁海中层的西边界流,首次将南太平洋与印度洋中层环流联系在一起,有助于解决亚南极锋面潜沉的中层水无法通过热带与副热带海区微弱的垂向混合返回到海面的物理海洋学经典难题。同时研究发现,南太平洋的南极中层水可以通过中层印尼贯穿流,参与到印度洋的翻转环流。这一发现丰富了对印太翻转环流和全球海洋大输送带的认识,也为全球中深层大洋环流的研究提供了新的思路。

国际知名学术期刊Nature Communications以“A Maluku Sea intermediate western boundary current connecting Pacific Ocean circulation to the Indonesian Throughflow”(《马鲁古海中层西边界流连接了太平洋环流和印尼贯穿流》)为题对上述观测及研究成果进行了报道,成果由袁东亮研究员担任第一作者兼通讯作者,实验室在读博士生阴雪丽、博士后李翔为共同第一作者,并联合来自印度尼西亚和美国的科学家合作完成。本研究由国家自然科学基金委项目(41720104008,91858204),国家重点研发计划(2020YFA0608800),中科院先导专项(XDB42000000),山东省重大科技创新工程(2018SDKJ0104-02),山东省基金(U1606402),以及自然资源部鲲鹏杰出学者等项目支持。

图1.  西太平洋与印尼海中层贯穿流路径


原文链接:https://doi.org/10.1038/s41467-022-29617-6

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