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变性绕极深层水入侵时南极普里兹湾湍流混合特征研究

2021-04-29胡俊洋梁楚进蔺飞龙

海洋学报 2021年3期

胡俊洋,梁楚进*,蔺飞龙

(1.自然资源部第二海洋研究所 卫星海洋环境动力学国家重点实验室,浙江 杭州 310012)

1 引言

普里兹湾是南极大陆附近的第三大海湾,面积约6×104km2,仅次于威德尔海和罗斯海。普里兹湾北邻印度洋,南部与埃默里冰架相接,湾口西部与弗拉姆浅滩相临,东部则靠近四女士浅滩。湾内水深为400~600 m,陆坡以北水深则急剧增加至3 000 m左右。普里兹湾是我国南极科学考察中的重点海域,历次科学考察期间获得了大量数据资料。在此基础上,国内研究学者对普里兹湾及其附近海域做了多方面的研究,其中物理海洋学方面集中于对普里兹湾水团分布、环流特性以及海洋混合等方面的研究。

前人研究表明[1-3],普里兹湾及其附近海域水团主要包括南极表层水(Antarctic Surface Water,AASW)、绕极深层水(Circumpolar Deep Water,CDW)、陆架水(Shelf Water,SW)、南极底层水(Antarctic Bottom Water,AABW)和冰架水(Ice Shelf Water,ISW)。夏季时,南极表层水又分为夏季表层水和冬季水。在不同年份,南极表层水有着明显变化,该水团的厚度也随纬度有较明显的变化[4]。绕极深层水在南大洋分布最广。蒲书箴等[5]研究表明,CDW 主要位于普里兹湾陆坡以北海域,深度在250~3 000 m 之间。CDW 在普里兹湾陆坡处会出现涌升现象,并向着陆架海域进行延伸。Yabuki 等[6]分析了2006 年夏季CDW 陆架涌升情况,该水团向南可涌升到67.5°S 处,向上可涌升至海表以下100 m 深度,涌升的通道主要在75°~76°E之间。CDW 在涌升过程中与陆架水混合,可形成变性的绕极深层水(Modified Circumpolar Deep Water,MCDW)。林丽娜等[7]分析了2013 年夏季MCDW 涌升陆架的现象,并给出了其分布特征及运动过程。Liu 等[8]发现除了洼地和沟槽,一些小的地形变化,如南极陆坡流附近的海床阶梯状下降,也有利于MCDW的入侵。……

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