近日，中國(guó)科學(xué)院南海海洋研究所熱帶海洋環(huán)境國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（LTO）杜巖研究員團(tuán)隊(duì)在熱帶印度洋環(huán)流水團(tuán)混合過(guò)程的研究中取得新進(jìn)展。相關(guān)研究成果以題為“Large mixed layer salinity variation in the southern tropical Indian Ocean due to the blending of water masses”，發(fā)表在國(guó)際期刊Geophysical Research Letters上。博士研究生趙章喆為第一作者，研究員杜巖為通訊作者，美國(guó)斯克里普斯研究所教授Janet Sprintall為論文合作者。
熱帶南印度洋混合層鹽度變化較大，該地區(qū)的環(huán)流受印度洋熱帶環(huán)流圈控制，而熱帶印度洋環(huán)流圈強(qiáng)度又與印度洋偶極子模態(tài)（IOD）緊密相關(guān)，這種年際變化調(diào)制著熱帶印度洋海盆的熱鹽交換。然而，以往的研究對(duì)熱帶印度洋典型水團(tuán)在年際尺度上的混合過(guò)程和相關(guān)貢獻(xiàn)的了解有限。在正（負(fù)）IOD期間，熱帶印度洋環(huán)流圈觀測(cè)到異常的增強(qiáng)（減弱）（圖1），混合層鹽度異常的峰值相對(duì)于IOD指數(shù)存在4個(gè)月的之后。其中，孟加拉灣是熱帶南印度洋低鹽水的主要來(lái)源，高鹽水則主要來(lái)自赤道系印度洋，這表明熱帶印度洋環(huán)流圈對(duì)于水團(tuán)混合至關(guān)重要。
研究證明，與IOD相關(guān)的異常環(huán)流調(diào)制了印度洋內(nèi)部典型水團(tuán)的混合過(guò)程。在負(fù)IOD事件發(fā)生期間，可以看到來(lái)自西印度洋的高鹽水增多，來(lái)自孟加拉灣的低鹽水也隨之增多，且來(lái)自印尼貫穿流的淡水減少。此外，研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)由馬六甲海峽的低鹽水同樣也占有相當(dāng)高的比例，此時(shí)熱帶南印度洋年平均混合層鹽度降低，這說(shuō)明西赤道印度洋高鹽水的減少仍在混合層鹽度變化中占據(jù)主導(dǎo)作用，而來(lái)自孟加拉灣和經(jīng)由馬六甲海峽的低鹽水則在年末作用更顯著，這有助于負(fù)IOD時(shí)期的低鹽異常恢復(fù)正常。相關(guān)的水團(tuán)混合比例在正IOD期間情況相反（圖2）。
本文主要研究了熱帶印度洋環(huán)流圈在該區(qū)域混合層鹽度變化中的作用，提供了熱帶南印度洋混合層鹽度變率的潛在可預(yù)測(cè)性，有助于加深對(duì)印度洋物質(zhì)和水體輸運(yùn)的理解。
該研究由國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、中國(guó)科學(xué)院項(xiàng)目的資助、國(guó)家自然科學(xué)基金委共享航次計(jì)劃和國(guó)家留學(xué)基金委等共同資助完成。
相關(guān)論文信息：Zhao,Z.,Sprintall,J.,Du,Y. (2024). Large mixed layer salinity variation in the southern tropical Indian Ocean due to the blending of water masses. Geophysical Research Letters,51,e2024GL110569.
文章鏈接：https://doi.org/10.1029/2024GL110569
圖1.2004-2022年(a)月精度(b)年平均Argo混合層鹽度標(biāo)準(zhǔn)差。(c)-(d)12月和6月異常鹽度和異常環(huán)流。(e)-(f)正IOD和負(fù)IOD異常鹽度和異常環(huán)流。
圖2.(a)正IOD和(b)負(fù)IOD進(jìn)入熱帶南印度洋的粒子比例變化。(c)-(f)來(lái)自印尼貫穿流、西赤道印度洋、孟加拉灣和馬六甲海峽粒子在IOD發(fā)生時(shí)相關(guān)的比例變化。(g)-(h) IOD發(fā)生時(shí)典型水團(tuán)混合示意圖，其中黑色箭頭表示異常環(huán)流，紅色實(shí)線（虛線）箭頭表示來(lái)自不同源區(qū)的海水增加（減少）。
附件下載：