5月12日，《自然·通訊》（Nature Communications）雜志在線發(fā)表了中國(guó)科學(xué)院海洋研究所王凡研究組的最新研究成果“Deep-Reaching Thermocline Mixing in the Equatorial Pacific Cold Tongue”，報(bào)道了赤道太平洋溫躍層內(nèi)小尺度動(dòng)力過程研究的最新進(jìn)展。
熱帶溫躍層內(nèi)部的小尺度動(dòng)力過程（一般稱之為湍流過程或混合過程）能夠影響溫躍層的結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度，而后者能夠決定厄爾尼諾（El Niño）的強(qiáng)弱及其發(fā)展過程，對(duì)于厄爾尼諾的發(fā)生和變異機(jī)理研究及模擬預(yù)測(cè)具有重要的意義。然而，受觀測(cè)手段限制，迄今為止還沒有系統(tǒng)性、長(zhǎng)時(shí)間跨度的對(duì)溫躍層內(nèi)混合過程的直接觀測(cè)，因而也沒能揭示其發(fā)生變異的普遍規(guī)律。對(duì)溫躍層內(nèi)混合過程表征的不準(zhǔn)確性被認(rèn)為是導(dǎo)致當(dāng)前海洋環(huán)流模式、海洋-大氣耦合模式及地球系統(tǒng)模式出現(xiàn)模擬偏差的重要因素之一。
該研究利用研究海區(qū)所有的Argo浮標(biāo)觀測(cè)數(shù)據(jù)和熱帶大氣海洋觀測(cè)陣列（TAO）的高分辨率觀測(cè)數(shù)據(jù)，綜合運(yùn)用多種診斷方法，確認(rèn)了赤道太平洋冷舌區(qū)強(qiáng)混合過程在溫躍層內(nèi)的普遍存在性，發(fā)現(xiàn)了強(qiáng)混合過程在溫躍層下半部分和赤道潛流下半部分的存在性，揭示了強(qiáng)混合過程的發(fā)生規(guī)律，即其在熱帶不穩(wěn)定波（Tropical instability Wave，TIW）發(fā)生期間和在拉尼娜（La Niña）氣候狀態(tài)下發(fā)生的頻率更大，發(fā)生的層次更深。該成果可為厄爾尼諾和南方濤動(dòng)（ENSO）機(jī)理研究和數(shù)值模式改進(jìn)帶來重要啟示。
該研究由青年骨干、研究員劉傳玉領(lǐng)銜完成，合作者包括德國(guó)漢堡大學(xué)Armin Köhl博士、教授Detlef Stammer及廈門大學(xué)教授劉志宇。該研究獲得了中科院戰(zhàn)略性科技先導(dǎo)專項(xiàng)、中科院知識(shí)創(chuàng)新工程領(lǐng)域前沿項(xiàng)目、國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家自然科學(xué)基金委-山東省海洋科學(xué)聯(lián)合專項(xiàng)和福建省自然科學(xué)基金等支持。
圖：（a）展示了診斷獲取的赤道東太平洋區(qū)域（3ºS-6ºN）強(qiáng)混合過程的發(fā)生位置（綠色）及相應(yīng)的躍層范圍（棕色），其中兩條細(xì)實(shí)線表示平均的躍層范圍，粗黑實(shí)線和粗藍(lán)實(shí)線分別表示躍層中心和赤道潛流流核位置；（b）展示了診斷獲取的赤道東太平洋冷舌區(qū)（140ºW）月均的強(qiáng)混合過程的發(fā)生次數(shù)（顏色）。其中粗黑實(shí)線和粗藍(lán)實(shí)線分別表示溫躍層中心和赤道潛流流核位置，下部的綠色短線表示拉尼娜（La Niña）時(shí)期，上部的粉色短線表示熱帶不穩(wěn)定波（TIW）時(shí)期。
