南海北部環流影響內孤立波傳播規律研究取得新進展
近日，中國科學院南海海洋研究所熱帶海洋環境國家重點實驗室蔡樹群研究團隊在南海北部環流影響內孤立波傳播規律研究取得新進展。相關研究成果于7月21日發表在Geophysical Research Letters《地球物理研究快報》上，謝皆爍博士為論文第一作者，蔡樹群研究員為通訊作者。
圖1 南海北部深海海盆區內孤立波分布特征及典型環流結構示意圖（折線方框標示針對該區域的內孤立波作為研究對象）
研究人員采用非線性折射數值模型探討了1993-2015年間20多年來南海北部西邊界流及三種不同黑潮入侵流徑（如圖1a的Looping、Leaping和Leaking）對跨南海北部深海海盆傳播的內孤立波振幅、相速度等的影響規律。結果表明，從年平均環流角度看，上游的西邊界流可造成內孤立波傳播速度增加0.1~0.2 m/s、振幅減弱20~30 m。20多年中約有1/3時間，由大尺度環流引起的內孤立波傳播速度變化超過了科氏效應引起的傳播速度變化。在三種不同黑潮入侵流徑中，Looping對內孤立波傳播加速及振幅減弱的影響最為顯著（振幅減弱可超過30m），而黑潮Leaping流徑的影響最弱。造成上述差異的根本原因在于內孤立波對不同大尺度背景環流的響應差異所致。例如，Looping傾向于在研究區域誘發反氣旋渦，渦致西向流與內孤立波傳播方向相同會增強內孤立波沿波峰線的散射效應及傳播的多普勒效應，從而導致內孤立波振幅減弱及傳播速度加快；而Leaping在研究區域更容易誘發氣旋渦，渦致東向流與內孤立波傳播方向相反會減弱內孤立波的傳播速度。
該研究厘清了南海北部環流對內孤立波傳播演變的調制規律，為未來對南海內孤立波的精確數值模擬預報提供理論基礎依據。
該研究由中科院前沿科學重點研究計劃項目、國家自然科學基金項目、南方海洋科學與工程廣東省實驗室（廣州）人才項目、中國科學院南海生態環境工程創新研究院自主部署項目、“廣東特支計劃”青年拔尖人才項目、中科院南海海洋所“南海新星”項目等共同資助完成。
相關論文信息： Xie, J., Fang, W., He, Y., Chen, Z., Liu, G., Gong, Y., & Cai, S. (2021). Variation of internal solitary wave propagation induced by the typical oceanic circulation patterns in the northern South China Sea deep basin. Geophysical Research Letters, 48, e2021GL093969.
