近日，美國氣象學(xué)會《物理海洋學(xué)報》在線發(fā)表了中國科學(xué)院海洋研究所袁東亮課題組與印尼科學(xué)院海洋研究中心在哈馬黑拉海取得的最新研究成果，揭示了基于哈馬黑拉海潛標(biāo)觀測時間序列的賈伊洛洛海峽全水深海流垂向結(jié)構(gòu)與季節(jié)變率。團(tuán)隊首次揭示南太平洋環(huán)流對海洋大輸送帶有重要貢獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)了印尼貫穿流新的分支，并建議過去海洋大輸送帶示意圖應(yīng)據(jù)此進(jìn)行修改，該項研究為全球大洋熱鹽環(huán)流提供了新的認(rèn)知。
海洋大輸送帶是全球大洋熱鹽環(huán)流的路徑，在地球氣候變化與海洋質(zhì)量與熱量平衡過程中起重要作用。基于印尼海望加錫海峽的觀測顯示印尼貫穿流絕大部分來源于北太平洋的事實，過去認(rèn)為冷的南大洋深層水經(jīng)由南太平洋深層向北運(yùn)移，并于北太平洋上翻至海面，補(bǔ)充由于印尼貫穿流而失去的質(zhì)量輸運(yùn)。由于風(fēng)應(yīng)力旋度在南太平洋和熱帶輻合帶下面緊挨著赤道以北存在零線，南太平洋風(fēng)生環(huán)流被認(rèn)為是一個閉合的環(huán)流圈，對海洋大輸送帶沒有明顯的貢獻(xiàn)。
袁東亮研究團(tuán)隊基于哈馬黑拉海潛標(biāo)觀測數(shù)據(jù)，首次獲取了哈馬黑拉海關(guān)鍵入口——賈伊洛洛海峽海流觀測的時間序列，結(jié)果顯示有顯著的南太平洋熱帶水經(jīng)此進(jìn)入印尼海，加入印尼貫穿流并流向印度洋，這些水體質(zhì)量只能由深層水在南太平洋的上翻補(bǔ)充。
聚焦賈伊洛洛海峽自2015年11月至2017年10月連續(xù)兩年的潛標(biāo)觀測數(shù)據(jù)，科研人員發(fā)現(xiàn)兩年平均的賈伊洛洛海峽流量估算為-2.44 Sv ±0.42，由太平洋流向印尼海，其中將潛標(biāo)水平插值到整個海峽對這個估算造成了比較大的不確定性。如果假設(shè)潛標(biāo)處的海流可以代表整個海峽，估算流量將高達(dá)-4.65 Sv。這是國際首次直接測量印尼貫穿流東部通道之一哈馬黑拉海的流量。
另外，除2017年在靠近海底的深度上有一支北向的流動外，兩年平均海流幾乎在全部深度上向南，即由太平洋流向印尼海。濾除潮信號后，海流變率呈現(xiàn)出兩層結(jié)構(gòu)，且兩層均由年循環(huán)變化占主導(dǎo)。上層海流(200米以上)在北半球冬季12月至次年4月向北，其余月份向南，而下層位相完全相反。
基于以上結(jié)果，科研人員進(jìn)而提出假設(shè)，賈伊洛洛海峽的海流是由上下游海盆的壓強(qiáng)差驅(qū)動的，借由衛(wèi)星高度計與重力計的壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行診斷驗證，并基于壓強(qiáng)數(shù)據(jù)重構(gòu)了15年的哈馬黑拉海的流量時間序列，并研究其年際變化。結(jié)果表明，哈馬黑拉海流量的年際異常遠(yuǎn)小于季節(jié)變化，即使在2015-2016年超強(qiáng)厄爾尼諾事件期間，厄爾尼諾的異常信號也難以通過哈馬黑拉海影響印尼海。而現(xiàn)有的太平洋羅斯貝波跨海盆波導(dǎo)的理論指出，太平洋年際羅斯貝波可以通過哈馬黑拉海，沿著新幾內(nèi)亞與澳洲大陸的西北岸，傳播到東南印度洋，本研究觀測結(jié)果與現(xiàn)有理論不符，而厄爾尼諾信號如何進(jìn)入印尼海以及向印度洋傳播的路徑，有待于進(jìn)一步研究。(廖洋 王敏)
關(guān)鍵詞： 哈馬黑拉海海流輸運(yùn)
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