海洋上层混合层中朗缪尔环流的动力特征研究

Langmiur 环流是在风压、波动、漂流共同作用下产生在海洋及湖泊表面混合层中的经向环流。根据Langmuir1938年建立的理论模型，在与水波传播方向正交的波面下有垂直环流，其轴平行于风的方向。这些垂向二级环流造成海面水流的辐散、辐合，以及环流之间不同尺度的下沉和上升流动。所造成的最大辐合深度可与混合层深度相当。这种垂直环流对海气质量交换起着重要作用，是促成海洋温跃层形成的基本原因，也是热量、动量、营养及有机物垂向传输的主要机制，体现了混合层的动力特征，受到各方重视。但因海况复杂，监测仪器限制，已有的调查均存在不足。本项目将首次采用数字实景监测技术对Langmuir环流的三维时空结构及演变特征进行观测并配合实验室实验，分析其生成机制和演变规律，进而更清楚地认识海洋混合层的动力特征。该研究有助于改善海洋数值模式对表层混合的模拟和理解海洋热量、动量、营养、有机物的传输机制及方式。