【科研进展】海南岛西岸上升流动力特征研究取得新进展

沿岸上升流作为近海海洋环流的重要构成因子及物质输送的关键纽带，其在海区内的生态系统、理化环境、海底沉积、局地天气等中扮演举足轻重的角色。夏季，尽管偏南季风诱发的向岸埃克曼输运倾向于在海南岛西岸形成下降流，但因当地强潮流诱发的潮混合锋的存在，锋面处向岸压强梯度力可在地形坡的配合下促使下层冷水上涌并与风的作用形成对抗，使得夏季海南岛西岸时常有上升流现象发生。虽然该上升流的生成机制已达成较为统一的认知，但其短期的动力特性及调控机制仍有待进一步探究。

我院物理海洋团队基于MODIS Level-2海表面温度数据发现该上升流区海表面温度可在3 h内逆海温日变化规律快速降温或升温1℃以上。基于ROMS海洋模式的数值研究表明涨潮流可使得该上升流强度迅速增强，而落潮流则可使其强度骤降。进一步的动力分析提出强潮流导致的强平流输运以及潮流场的辐聚辐散诱发的高垂向速度是该上升流区海表面温度能够迅猛变化的物理机制。经验证，该机制可较好的解释上升流强度骤变发生的时机以及海表面温度变化的空间分布。此外，研究发现在潮流位相转换或小潮期间，缓潮流伴随的平流及流场辐聚辐散诱发的垂向速度均较弱，故难以引发当地上升流强度的迅疾变化。

该成果发表于SCI二区期刊《Ocean Modelling》，物理海洋团队成员白鹏为第一作者，我院实验教学中心杨婧灵老师为通讯作者。

作者言：海南岛西岸上升流有着较为独特的生成机制，对其动力特征的系统认知仍处于进行时，因作者水平有限，热切期待读者能够指正当前工作中存在的不当甚至错误之处，敬请致信baip@gdou.edu.cn。

图1. 正压实验模拟的海南岛西侧海域涨潮流（a）及落潮流（b）期间深度平均的水平流场及其散度场，以及涨潮流（c）和落潮流（d）期间深度平均的垂向流速。（e），（f），（g）和（h）依次与（a），（b），（c）和（d）相同，但为斜压实验结果。断面CD上涨潮流（i）及落潮流（j）期间温度及垂向流速分布，图中黑色实线指示正（向上）垂向速度，紫色虚线标识负（向下）垂向速度，绘图时垂向速度量值放大1000倍。

论文链接：

Bai Peng, Ling Zheng, Zhang Shuwen, Xie Lingling, Yang Jingling*. 2020. Fast-changing upwelling off the west coast of Hainan Island. Ocean Modelling, 148, 101589. DOI: 10.1016/j.ocemod.2020.101589