邊界流入侵陸架機制研究取得突破

中國科學院海洋研究所尹寶樹團隊研究員楊德周等，與美國伍茲霍爾海洋研究所教授黃瑞新等合作，在邊界流入侵陸架機制研究中取得突破，合作撰寫的論文以《地形β螺旋和黑潮向岸入侵》為題，發表在Geophysical Research Letters上。

世界大洋及邊緣海的物質和能量交換對近海動力環境和生態系統具有重要影響，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問題。論文首次提出邊界流入侵陸架的地形β螺旋動力學理論(如圖)，回答和解決上述科學問題並填補大洋環流理論和陸架動力學理論之間長期缺失的一環。

陸坡處陡峭的地形使流動具有強烈的非線性，研究陸架環流與大洋環流的相互作用面臨挑戰，黑潮入侵東海問題困擾了科學家很多年。通過觀測、理論推導和數值模擬，研究提出地形β螺旋及其生成機制：在西邊界流與陸架邊緣相撞產生的強烈上升流區域，向陸架入侵海流在垂直方向上發生氣旋或反氣旋偏轉，並給出其理論表達式。該偏轉為深層大洋水入侵陸架提供動力通道，因其產生與地形梯度有關，將其命名為地形β螺旋。該理論表明在邊界流與陸架發生相撞的區域，地形β螺旋調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重要的理論解釋。

該理論在世界大洋具有普適性，即當大洋邊界流遇到強烈變化的地形時，均會產生地形β螺旋，從而引起邊界流入侵分支在垂向的螺旋狀結構，為邊界流分叉提供全新的理論解釋。研究成果對促進西邊界流與邊緣海相互作用的研究、深入理解大洋對陸架動力環境和生態環境變化的影響具有重要科學意義和應用價值。

地形 β 螺旋和黑潮向岸入侵分支

來源：中國科學院海洋研究所

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