中國科學(xué)院海洋研究所尹寶樹團隊楊德周研究員等與美國伍茲霍爾海洋研究所黃瑞新教授等合作，在邊界流入侵陸架機制研究方面取得重要突破，合作撰寫的文章“地形 螺旋和黑潮向岸入侵”于2018年1月在Geophysical Research Letters期刊發(fā)表。
世界大洋及邊緣海的物質(zhì)和能量交換對近海動力環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)具有重要影響，長期以來大洋水入侵陸架邊緣海的形式及其支撐理論一直是國際上懸而未決的重要科學(xué)問題。文章首次提出了邊界流入侵陸架的地形 螺旋動力學(xué)理論(如下圖)，回答和解決了上述科學(xué)問題并填補了大洋環(huán)流理論和陸架動力學(xué)理論之間長期缺失的一環(huán)。
陸坡處陡峭的地形使流動具有強烈的非線性，研究陸架環(huán)流與大洋環(huán)流的相互作用面臨著巨大的挑戰(zhàn)，黑潮入侵東海問題困擾了科學(xué)家很多年。通過觀測、理論推導(dǎo)和數(shù)值模擬，文章提出了地形 螺旋及其生成機制：在西邊界流與陸架邊緣相撞產(chǎn)生的強烈上升流區(qū)域，向陸架入侵海流在垂直方向上發(fā)生了氣旋或反氣旋偏轉(zhuǎn)，并給出了其理論表達式。該偏轉(zhuǎn)為深層大洋水入侵陸架提供了動力通道，因其產(chǎn)生與地形梯度有關(guān)，將其命名為地形 螺旋。該理論表明在邊界流與陸架發(fā)生相撞的區(qū)域，地形 螺旋調(diào)控邊界流向邊緣海的入侵方向，同時其也為邊界流分叉提供了一種重要的理論解釋。
該理論在世界大洋具有普適性，即當(dāng)大洋邊界流遇到強烈變化的地形時，均會產(chǎn)生地形 螺旋，從而引起邊界流入侵分支在垂向的螺旋狀結(jié)構(gòu)，為邊界流分叉提供了一種全新的理論解釋。研究成果對促進西邊界流與邊緣海相互作用的深入研究、更深入理解大洋對陸架動力環(huán)境和生態(tài)環(huán)境變化的影響具有重要科學(xué)意義和應(yīng)用價值。
地形 螺旋和黑潮向岸入侵分支
文章鏈接：http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2017GL076614/full
