海洋世界

2023-09-23 10:57
科学中国人 2023年5期
关键词:内水高分辨率渤海

全球近海浮游植物藻华呈现增加趋势

南方科技大学环境科学与工程学院冯炼团队揭示2003—2020年全球海岸带藻华的整体增加趋势,量化了藻华发生频率与海表温度、海洋中尺度环流,以及农业化肥施用、水产养殖等人类活动之间的潜在关系。相关成果发表于《自然》。海洋温度和环流的变化会改变海洋分层状态与营养物质的运输,进而影响浮游植物的生长和藻华的形成。分析显示,海洋表面温度梯度与藻华频率呈现更为显著的正相关,全球极端气候也对全球沿海藻华有一定影响,人类活动导致的营养盐变化也可能是海岸带藻华趋势的影响因素。然而,自然与人为因素对藻华趋势的进一步归因与机制分析需要对复杂的陆地/海洋营养传输过程进行评估。

热带西太平洋与印尼海季节内水交换方式及变异机制

中国科学院海洋研究所联合萨姆·拉图兰吉大学等机构的国内外科学家,揭示热带西太平洋与印尼海季节内水交换的方式及其变异机制。相关成果发表于《地球物理研究杂志:海洋》(Journal of Geophysical Research: Oceans)。全球大洋环流中,印尼贯穿流作为连接太平洋和印度洋的唯一的一支热带洋流,携带大量的水体、热量和盐量,对全球温盐环流和气候变化起着重要的调节作用。马鲁古海峡作为印尼贯穿流源区的重要通道,其海洋环流和水团的基本形态和变异尚不清楚。研究表明,北太平洋热带水和次表层水、南极中层水和南太平洋热带水在马鲁古海峡有显著的季节内信号,有助于理解西太平洋与印尼海季节内水交换和温盐输运的方式。

全球高分辨率耦合海洋模式研究进展

自然资源部第一海洋研究所乔方利、肖斌等人突破系列关键技术瓶颈,将研究所全球高分辨率海洋模式水平分辨率由1/10°提升至1/32°,并实现了全球海浪-潮流-环流耦合。相关成果发表于《地球科学模型开发》(Geoscientific Model Development)。水平分辨率和物理过程表达的精确性是决定全球海洋模式模拟结果真实性的两个最重要的因素。研究创新国内外海浪、潮流、环流分治的传动动力学框架,首次提出海浪、潮流、环流等多运动形态耦合建模的学术思想。新的高分辨率模式能够模拟更丰富的海洋涡旋现象,显著改进模式对涡动能的模拟能力,所模拟的强流路径与形态均有较大提升,涡动能的均方根误差随之大幅降低。

地形和夏季锋面阻碍渤海内部的水交换

自然资源部第二海洋研究所周锋研究员团队揭示夏季渤海与北黄海之间较强的水交换难以进入渤海内部,影响渤海总体水质。相关成果发表于《深海研究第二部分:海洋学专题研究》(Deep Sea Research Part Ⅱ: Topical Studies in Oceanography)。渤海水质经过持续治理已有较大改善,但整体改善的挑战依然艰巨。研究表明,尽管夏季有大量的北黄海水进入渤海海峡,但进入渤海海峡后的大部分水体被限制在渤海中央浅滩和大连之间的老铁山水道,被Ω形状的较强的潮汐锋所包围,加上其北侧有一显著类似门槛的地形隆起所起的阻挡作用,无法继续向北深入辽东湾。此外,潮汐的混合及潮余流可能在渤黄海的平均环流中也有重要的作用。

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