西太平洋內潮能量系統研究取得新進展

近日，中國科學院海洋研究所尹寶樹研究團隊在西太平洋內潮長距離能量輻射耗散研究方面取得新進展，相關研究成果在Journal of Geophysical Research: Oceans發表，並被選為期刊亮點文章（Featured Article）。

內潮是發生在穩定層化海洋中潮頻段的內波，由正壓潮流與海脊、島弧、海溝、陸坡等複雜地形相互作用生成，因其大振幅和垂向強剪切特性，對海洋聲信號傳播、海洋工程和海上交通可產生嚴重影響。內潮破碎引起的跨等密面混合是大洋環流維持和變異的關鍵驅動因子。內潮波致混合可引起營養物質垂向輸送和沉積物運移從而影響海洋生態系統和底質環境演變。全球海洋內潮轉化功率高達1 TW（10的12次方瓦），其中西太平洋內潮能量可達0.5 TW，是全球最強內潮發生區域。同時，西太平洋具有複雜多尺度海洋動力過程和海氣相互作用，然而相對於對大尺度過程的廣泛關注，針對該海域內潮的研究非常有限。

尹寶樹研究團隊及合作者通過高解析度數值模擬和理論機制分析，揭示了西太平洋菲律賓海半日內潮生成、長距離輻射到耗散的整個能量收支過程。研究發現，除呂宋海峽外，位於第一島鏈的琉球群島和位於第二島鏈的馬里亞納島弧及小笠原海脊都是內潮強源區，還首次揭示了位於海盆內部的局地源區（大東群島和帛琉海脊）；半日內潮在菲律賓深海海盆長距離傳遞可達數千公里，導致了內潮能量在海盆範圍的分配平衡，多源區內潮間發生複雜干涉過程，引起了能量場和耗散混合呈現空間不均一的分布形態。

該研究給出了西太平洋菲律賓海半日內潮多源區干涉調製下的長距離能量輻射路徑圖，結合該研究團隊前期給出的南海內潮長距離傳遞路徑，不僅能夠指導西太和南海針對內波強化觀測站點的合理選定，也可輔助基於衛星高度計和現場觀測資料準確提取多源內潮信號。該工作可對加深理解深海多尺度能量串級過程、改進海洋模式次網格參數化方案提供新思路。同時，因為菲律賓海涵蓋第一島鏈和第二島鏈，是我國從近海走向大洋的關鍵海區，該海域內潮系統研究對於我國海洋環境保障也具有重要的應用價值。

該研究得到國家重點研發專項、中科院海洋先導專項、海洋科學與技術試點國家實驗室深海專項、國家自然科學基金等的支持，博士生王洋為論文第一作者，研究員徐振華為通訊作者。

論文信息：

1．Wang Yang, Xu Zhenhua*, Yin Baoshu, Hou Yijun, & Chang Hang. (2018).Long-Range Radiation and Interference Pattern of Multisource M2 Internal Tides in the Philippine Sea. Journal of Geophysical Research: Oceans, 123(8), 5091-5112. (Featured Article)

2．Xu Zhenhua*, Liu Kun, Yin Baoshu, Zhao Zhongxiang, Wang Yang, and Li Qun. (2016).Long-range propagation and associated variability of internal tides in the South China Sea. J. Geophys. Res. Oceans,121(11), 8268–8286. (Cover Article)

菲律賓海半日內潮多源區干涉和長距離能量輻射路徑圖

南海K1內潮長距離能量輻射傳遞路徑（Xu et al., 2016）

來源：中國科學院海洋研究所

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