近日,我中心科研人员与中国极地研究中心(中国极地研究所)合作,在河口羽流激发内孤立波的产生机制方面取得了新进展,研究成果《Generation of internal solitary waves by the Mackenzie River plume in the coastal Arctic Ocean》发表于海洋领域知名期刊Deep Sea Research Part I。
卫星图片证实海洋内孤立波在北冰洋边缘海广泛存在,其中麦肯齐河(Mackenzie River,加拿大第一长河)河口也是内孤立波的多发区(图1),该区域地形较为平坦,潮流较弱,因此该区域的内孤立波不可能是由潮流和地形相互作用生成的。该研究通过高分辨率、非静力数值模拟证实,麦肯齐河羽流是河口海域重要的内孤立波来源(图2)。敏感性实验表明,内孤立波的振幅受麦肯齐河羽流强度的显著影响,而且麦肯齐河羽流不仅在夏季能激发内孤立波,在冬季也可以生成内孤立波。该研究还发现地球旋转会调制河流羽流的入侵强度,影响内孤立波的振幅和内孤立波波列中内孤立波的数量(图3)。研究结果表明了河流羽流激发生成内孤立波是北冰洋陆架内孤立波的一种重要生成机制,生成的内孤立波以及其引起的垂向混合对河口海域物质能量交换过程和生态环境具有重要影响。
论文第一作者为我中心闵文佳博士,通讯作者为中国极地研究中心的李群副研究员和我中心刘志亮研究员,合作者包括我中心赵波博士,研究得到了国家自然科学基金面上项目(42176244)与中科院大科学中心重点部署项目(COMS2020Q07)的资助。论文信息:Min, W., Li, Q., Liu, Z., Zhao, B., 2024. Generation of internal solitary waves by the Mackenzie River plume in the coastal Arctic Ocean. Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers 204, 104229. https://doi.org/10.1016/j.dsr.2023.104229.
图1 麦肯齐河三角洲地形及卫星图片观测到的内孤立波
图2 麦肯齐河羽流生成内孤立波的过程
图3 地球旋转对河流羽流生成内孤立波的影响