全球海洋带状流的能量输送

Ocean striations are key channels between the large scale and small scale processes to transfer energy. It is also a mystery in physical oceanography. Although the formation mechanisms of ocean striations are still under debate, they can been detected by several physical quantities. We will detect spatial patterns of global ocean striations by use of Chebyshev High-pass Filter for zonal velocity data, ocean front detect for SST data and a double spectral approach for SSH data. Then we will estimate the energy transport by global ocean striations.It is significant for understanding the roles of ocean striations in ocean circulation.

海洋带状流是大尺度与小尺度海洋过程之间能量转移的关键环节，也是物理海洋学的一个待解之谜。尽管其形成机制没有定论，但仍可通过不同的物理量探测出来。本项目分别用切比雪夫滤波方法、海洋温度锋面检测和双谱法对纬向流速、海表温度和海面高度资料提取海洋带状流；然后估算全球海洋带状流的能量输送。这一研究对认识海洋带状流在海洋环流中的地位和作用具有重要的科学意义。

海洋带状流是最近十多年来逐渐被认识的一种新的海洋运动形式，是物理海洋学研究的一个新的前沿领域，其相关的科学问题极富挑战性。以往的研究主要集中在海洋带状流的产生机制，本项目旨在探讨海洋带状流对能量和物质的输运作用。. 通过本项目的研究取得以下几个方面结果：（1）世界主要边缘海的海洋带状流及其三维分布，将这一研究从大洋推进到边缘海。（2）北太平洋带状流的三维结构，用位涡分析了其带状流的走向；这一结果澄清了以往研究按条带走向不同而用不同名称所造成的混乱。（3）计算了全球带状流的平均动能，水平方向海洋带状流的东向流能量大于西向流能量，即东、西流向的能量具有不对称性；其垂向动能分布表明：海洋带状流是深海流场的主要形式；这可能改变对深海海水运动的认识。以往教科书上认为深海海水的运动是热盐环流，其经向为大洋翻转环流，水平方向则像上层风生环流那样运动。（4）北太平洋表层海洋带状流在副热带和东边界两个区域内会发生伴随的能量逆串级过程。这说明海洋带状流在水平能量串级中由中尺度传递给大尺度起到重要作用，这可能找到了海洋中尺度与大尺度之间的一个动力学机制。