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    由瑞典于默奥大学、澳大利亚迪肯大学等机构研究人员组成的团队发现,沿海生态系统在二氧化碳捕集和封存方面的重要性被严重低估。研究团队分析了超过250篇科研文献,发现除了已受关注的海草床和红树林外,潮间带、峡湾、潟湖等也是重要的碳库。研究指出,虽然沿海生态系统在应对气候变化方面发挥着关键作用,但其经常遭受过度开发,这可能削弱其固碳能力。该研究结果发表在《全球变化生物学》上。

    来源机构: 中国海洋信息网 | 点击量:190
  • 摘要:

    海岸带环境监测中的光学检测技术具有灵敏度高?抗干扰能力强等优点,但这些技术也会面临海岸带特殊环境样品中的光学背景干扰影响(如色素等)。为了降低环境样品中背景光学干扰的问题,中国科学院烟台海岸带研究所的张志阳/陈令新团队提出了基于拉曼静默区分子指纹峰的表面增强拉曼散射光谱(SERS)传感新方法,用于色素等溶解性有机质(DOM)环境中的亚硝酸盐检测,并取得显著进展。

    自然水体中腐殖质的光降解会产生大量亚硝酸盐,而且溶解性有机质(DOM)的存在会促进微生物对亚硝酸盐积累作用。研究团队以亚硝酸盐的检测为模型对象,提出了用于DOM环境下的亚硝酸根离子检测的SERS静默区传感方法。通过系统研究典型天然色素,人工色素,环境有机质,溶解性有机质标准品等潜在干扰物质影响,证明了提出的SERS分析方法具有很强的抗干扰能力,并成功应用于含色素样品和高浓度天然有机质的环境样品。除此之外,还将该方法成功应用于当地河流(烟台市逛荡河)的亚硝酸盐调查,证明该方法的实际应用潜力。

    研究成果发表于美国化学会旗下的知名环境领域期刊《ACS ES&T Engineering》上。论文发表后,被该杂志主编推荐到ACS Publications的官方微信公众号转载报道。这个研究成果对复杂环境环境监测技术的开发具有重要的指导意义,有望为海岸带特殊场景下污染物的高灵敏、现场快速检测提供新思路。

    该研究得到了国家自然科学基金(22006162,21976099,21976105,21804010,22376216)、中国科学院海洋科学研究中心重点部署项目(COMQ2020Q11)、泰山学者青年专家(ts20190962 and ts202103134)等多项目资助。

    相关论文:

    Liu M,Zhang Z,Wu Y,et al. Reducing Interferences from Organic Matter during Optical Environmental Detection using SERS-silent Region Nanosensor:A Case of Nitrite Detection[J]. ACS ES&T Engineering,2024,XXXX,XXX,XXX-XXX

    链接:https://doi.org/10.1021/acsestengg.4c00037

    来源机构: 中科院烟台海岸带研究所 | 点击量:206
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    近期,中国科学院南海海洋研究所热带海洋生物资源与生态重点实验室(LMB)/广东省海洋药物重点实验室(LMM)闫岩研究员团队完成了对真菌来源的quadrane新骨架倍半萜terrecyclic acid的生物合成研究,成果发表在英国皇家化学会旗舰期刊《Chemical Science》上,文章被该刊评为每周亮点论文和2024热点论文。

    倍半萜是萜类化合物中占比最多的一种,分子中含15个碳原子,由三个异戊二烯单元组成链状、环状等多种骨架结构,分布于植物、昆虫、微生物等生物中,具有广泛的生物活性,是医药、食品和化妆品研发的重要源泉。Terrecyclic acid是一类由环戊烷骈双环辛烷组合而成的quadrane倍半萜骨架,经过氧化后修饰而成的一类具有抗菌、抗肿瘤活性天然产物。该类化合物最早发现于土曲霉,后又相继从不同来源的真菌和柳珊瑚中发现。

    由于quadrane骨架的特殊结构与良好的生物学活性,其制备方法的研究受到广泛关注,其中合成化学家先后开发出20余条合成路线。然而由于该类化合物特殊的结构和成环方式,使得其化学合成步骤多,产率较低,在一定程度阻碍了先导药物的开发。通过合成生物学方法大量制备quadrane类天然产物,是解决这一问题的有效策略。同位素示踪实验表明,quadrane骨架的生物合成可能经历了两种完全不同的途径,即Hirota途径和Coates途径。尽管计算化学研究表明后者的可能性更高,但quadrane骨架的生物合成基因与其形成的确切酶学机制仍有待证实。

    闫岩研究员团队通过对真菌基因组的挖掘,发现了该类化合物的生物合成基因簇ter,包括一个萜类环化酶(terpene cyclase,TC)即terA、一个P450氧化基因(terB)、一个短链脱氢基因(terC)和一个主要协同转运因子超家族基因(terD),如图2A。通过异源表达、体内喂养、体外酶反应等研究,验证了基因簇中各基因的功能,证实了其生物合成途径:即在环化酶TerA的作用下催化FPP产生化合物25,进而产物25被P450酶TerB羟化和羧基化产生化合物32,最后32被脱氢酶TerC催化形成终产物2。

    在发现新型倍半萜环化酶(β-terrecyclene合酶,TerA)可以催化法尼基焦磷酸(FPP)转化为β-terrecyclene(25)的基础上,通过对TerA的系列定点突变研究,结合动力学同位素效应分析,确证了环化过程为Coates途径,而非最早提出的Hirota途径。

    通过以上研究,作者发现了抗菌、抗肿瘤quadrane骨架倍半萜terrecyclic acid的生物合成基因簇,以此为基础,解析了其通过β-terrecyclene环化酶TerA形成quadrane骨架,继而氧化、脱氢的后修饰的生物合成过程。Quadrane骨架的形成机制也通过对蛋白TerA的点突变和动力学同位素效应得以证实,从而解决了几十年来关于该类天然产物生物合成研究的谜团。该研究也为进一步以萜类环化酶TerA为探针,从真菌数据库中对quadrane类天然产物的发掘奠定了基础。

    以上研究,副研究员宋永相为第一作者,研究员闫岩为通讯作者。由济南大学的王文贵博士,美国加州大学洛杉矶分校(UCLA)唐奕(Yi Tang)教授团队合作完成。

    上述研究工作得到了国家重点研发计划、海南省科技计划三亚崖州湾科技城科技创新联合项目、国家自然科学基金、中国科学院王宽诚率先人才计划“卢嘉锡国际团队项目”和海南省自然科学基金、广东特支计划 “海洋药物研究开发创新团队”等的资助。

    Chemical Science作为英国皇家化学会资助的旗舰期刊,对各国研究人员在化学领域取得的突破性成果,经评审接收后免费发表,并对全球读者开放获取。文章接收后,被Chemical Science评为每周亮点论文(2024 ChemSci Pick of the Week Collection)和2024热点论文(2024 Chemical Science HOT Article Collection)。

    本文链接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2024/sc/d4sc01208a。

    文章相关信息:Yongxiang Song, Wengui Wang, Jiafan Yang, De-Wei Gao, John M Billingsley, Songtao Wang, Yiguang Zhu, Junfeng Wang, Jianhua Ju, Yan Yan* and Yi Tang. Chem. Sci., 2024, doi.org/10.1039/D4SC01208A

    来源机构: 中科院南海海洋研究所 | 点击量:190
  • 摘要:

    近日,中国科学院南海海洋研究所边缘海与大洋地质重点实验室赵明辉研究团队联合剑桥大学地球科学系、中国科学院地质与地球物理研究所、印尼万隆技术学院、西澳大利亚大学以及浙江海洋大学,使用布设在苏拉威西岛上的流动地震台数据,合作研究了多俯冲系统交互作用下上地幔变形模式,研究成果发表于国际地学期刊《地球物理研究-固体地球》(Journal of Geophysical Research-Solid Earth),中国科学院南海海洋研究所副研究员曹令敏(第一作者)、剑桥大学博士吕川川和浙江海洋大学博士何小波为共同通讯作者。

    印尼苏拉威西岛北部的北苏拉地块具有独特地质特性,处于多板块俯冲交界地带,新生代构造活动频繁,是研究地幔流动和岩石圈变形的热点区域。

    研究人员利用地震学方法—剪切波分裂技术,对近震S波和远震 S波,以及SK(K)S波形数据进行了详尽分析。

    研究结果显示,北苏拉地块周边的地震各向异性特征与多板片俯冲交互作用密切有关。首先,研究发现桑义赫板块和苏拉威西海板块的俯冲过程中,都显示出典型的地幔楔对流现象,然而苏拉威西海板块的地幔楔对流模式受其弧形板块形态的显著影响。在Tomini湾,研究人员观察到与北苏拉威西海沟走向斜交的快波方向,推测可能是两个板块俯冲相互作用的结果。另外,苏拉威西海板块俯冲形成的地幔楔在其最南端呈现出东西向的快波方向,这暗示了可能是由南部隐没的苏拉板块的阻挡产生。

    以上发现为理解印尼北苏拉地块复杂多俯冲系统下的上地幔变形提供了宝贵的地震学依据。未来,这类基于地震学的深入研究有望为地壳稳定性预测和灾害防范提供更丰富的信息。

    该研究受到国家自然科学基金西太重大项目(郝天珧-91858212)、中国科学院战略性先导科技专项(B 类)、国家自然科学基金、英国艾萨克牛顿信托基金和英国全球挑战研究基金等共同资助。

    相关论文信息:Cao,L.,Lü,C.,He,X.,Rawlinson,N.,Hao,T.,Widiyantoro,S.,Supendi,P.,Zhao,L.,  Yuan,H.,Zhao,M.,Qiu,X.,Rafie,M.,Alfian A.,Sahara,D. (2024). Mantle flow induced by the interplay of downgoing slabs revealed by seismic anisotropy beneath the Sula Block in eastern Indonesia. Journal of Geophysical Research: Solid Earth,129,e2023JB028110.

    论文链接:https:// doi.org/10.1029/2023JB028110

    来源机构: 中科院南海海洋研究所 | 点击量:202
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    近日,中国科学院海洋研究所李晓峰研究团队,基于合成孔径雷达(SAR)卫星遥感影像,构建深度学习模型融合SAR极化信息和图像纹理信息,实现了北极波弗特海域一年冰、多年冰和冰间水道的高精度识别,并建立了波弗特海2018-2022年80米分辨率海冰类型数据集。该成果在遥感领域国际顶级学术期刊《环境遥感》(Remote Sensing of Environment, IF=13.5)发表。

    受全球气候变化影响,北极海冰在范围、年龄和体量上都有明显的减少趋势。近十年间,北极越来越多的多年冰(MYI)被一年冰(FYI)取代,这一现象在波弗特海尤为明显。在此背景下,精准高效的遥感海冰分类将有利于北极气候变化监测和北极航道开发利用。

    李晓峰研究团队基于SAR卫星影像,构建了双分支U-Net的海冰分类模型DBU-Net,融合SAR影像的极化信息和由SAR图像衍生得到的GLCM纹理信息,实现了开放水域(OW)、FYI和MYI的分类,以及冰间水道(Lead)识别。由于GLCM的计算涉及频数统计等不连续运算过程,无法被神经网络的反向传播过程学习。因此,本研究基于Jeffries-Matusita距离筛选有利于海冰分类的GLCM特征,并将其显示地加入模型输入,可有效地提升不同类型海冰和冰间水道的识别精度。

    研究采用16幅哨兵1号EW模式SAR影像构建训练集,采用另外8幅独立的影像构建测试集。实验结果显示, DBU-Net对8幅完整图像的海冰分类准确率(Acc)、平均重叠度(mIoU)和Kappa系数分布达到了91.83%、0.841和0.849,比传统机器学习模型如SVM、RF和CNN模型提升明显。相对于原始的U-Net模型,加入GLCM纹理特征对海冰分类精度提升显著。

    进一步将模型应用于冰间水道的识别。采用冰间水道样本集重训练DBU-Net,模型在测试集展示出较高的水道识别能力,其Acc、mIoU和Kappa系数分别达到了99.49%、0.801和0.745。

    基于该模型,研究收集了2018-2022年间冬季时序的波弗特海哨兵一号SAR影像,共454幅,应用该模型生成了80米分辨率的波弗特海海冰类型数据集,包括OW、FYI、MYI和冰间水道四种类型。分析了波弗特海海冰类别的变化情况:2018-2019年冬季波弗特海MYI呈输出态,2019-2021冬季MYI呈输入态,2021-2022冬季MYI呈稳定态,其变化与波弗特高压的强度和位置相关。2018-2019年波弗特海80米分辨率海冰类型数据示例如图所示。

    论文第一作者是中国科学院海洋研究所2023届硕士黄岩,通讯作者为任沂斌副研究员,合作者为李晓峰研究员。该研究得到了国家自然科学青年基金等项目资助。

    相关论文信息:

    [1] Huang, Y., Ren, Y.*, & Li, X. (2024). Deep learning techniques for enhanced sea-ice types classification in the Beaufort Sea via SAR imagery. Remote Sensing of Environment, 308, 114204. https://doi.org/10.1016/j.rse.2024.114204

    [2] Y. Ren, X. Li, X. Yang and H. Xu, Development of a Dual-Attention U-Net Model for Sea Ice and Open Water Classification on SAR Images, in IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters, vol. 19, pp. 1-5, 2022, Art no. 4010205, doi: 10.1109/LGRS.2021.3058049

    来源机构: 中科院海洋研究所 | 点击量:70
  • 摘要:

    近日,中国科学院边缘海与大洋地质重点实验室(OMG)徐敏研究员团队,联合美国伍兹霍尔海洋研究所助理研究员吴文波和中国科学院精密测量科学与技术创新研究院倪四道院士,发展了基于三维远震格林函数,有效提高海洋中强地震定位精度的新方法。相关成果发表于国际地学期刊《地球物理研究杂志-固体地球》(JGR-Solid Earth),博士后臧翀为论文第一作者。

    海洋地震的震源参数对于研究海洋地质构造和理解断层破裂行为至关重要。尽管基于近场海底地震仪(OBS)观测能够实现震源参数准确反演,但目前全球海洋区域的OBS覆盖程度较低;基于陆地台网的远震数据虽能定位中强尺度海洋地震,但反演通常使用一维简化地球模型,复杂的地球三维结构导致远震定位精度较低。海洋地震的震源区三维结构容易激发较强的远震P波尾波,通过拟合尾波波形能够显著提高定位精度,但受限于高昂的三维模拟计算成本,难以进行实际应用。

    为解决上述问题,科研人员创新发展了一种将震源区准确三维谱元法(SEM)模拟和震源区外高效一维直接解法(DSM)模拟耦合的算法SEM-DSM,能够高效计算包含复杂P波尾波特征的三维远震格林函数。并进一步开发了基于三维格林函数的震源参数反演算法teleCAP3D,并将此技术应用于东北太平洋 Blanco转换断层的研究中。

    结果显示,相较于传统的基于一维地球模型的反演,采用三维远震格林函数可靠拟合远震P波尾波波形,极大地提高了地震定位的准确性,特别在对浅源地震的深度约束上表现优异。      

    这项研究成果适用于洋中脊、转换断层和俯冲带等各种海洋地质环境,能够为构造动力学和震源物理研究提供可靠的震源参数,对于在全球范围内推动海洋地震研究具有重要意义。

    本项研究获得国家自然科学基金和广东省基础与应用基础研究基金资助。

    相关论文信息:Zang,C.,Wu,W.,Ni,S.,& Xu,M. (2024). A reciprocity‐based efficient method for improved source parameter estimation of submarine earthquakes with hybrid 3‐D teleseismic Green's functions. Journal of Geophysical Research: Solid Earth,129,e2023JB028174.

    论文链接:https://doi.org/10.1029/2023JB028174

    来源机构: 中科院南海海洋研究所 | 点击量:65
  • 摘要:

    近日,中国科学院南海海洋研究所林间院士团队,联合自然资源部第二海洋研究所研究员张涛和上海交通大学助理研究员田晋雨,在全球大洋中脊洋壳增生过程影响因素的定量化研究方面取得新进展。相关成果发表于自然指数期刊《Journal of Geophysical Research:Solid Earth》。南海海洋所助理研究员查财财为论文第一作者,研究员张帆为通讯作者。

    地幔上涌与熔融是大洋中脊的基本过程,控制着洋壳的增生厚度。在洋中脊下方,地幔在板块分离时被动上涌,由于减压熔融,形成了新的大洋地壳。在这一过程中,大洋岩石圈随着年龄增长向脊轴两侧增厚,会促进地幔上涌。同时,洋中脊下方地幔温度抬升和熔融所造成的浮力也加速了地幔上涌。二者都趋向于增厚洋壳。然而,对于浮力和岩石圈增厚对洋壳增厚的相对贡献尚缺乏定量研究。

    研究团队采用地球动力学模拟方法,构建了三类模型来解析这一现象:考虑岩石圈增厚和浮力的参考模型 (BT)、只考虑岩石圈增厚的被动上涌模型( PT)以区分浮力效应,以及忽略岩石圈影响的空白模型 (PF)以剥离岩石圈增厚效应。他们将模型预测洋壳厚度与地震探测的洋壳厚度变化进行对比,定量评估了两种因素的相对贡献。

    结果显示,浮力和岩石圈增厚效应在扩张速度减慢时变得更为显著。在大部分情况下,岩石圈增厚的相对贡献超过了浮力,除了在地幔粘度较低、潜温较高的超慢速扩张脊,浮力的影响更为突出。在快速扩张脊,浮力的影响相对较弱,地幔潜温的变化主导了洋壳厚度变化。然而,在超慢速扩张脊,浮力导致的三维地幔上涌与地幔潜温变化相结合,使洋壳厚度产生较强的沿轴(空间)和离轴(时间)变化。本研究所揭示的浮力效应对洋壳增生的相对贡献随扩张速率的变化规律,为“扩张速率越慢,洋壳厚度变化越大”这一现象,提供了一种可能的动力学解释。

    本研究获得国家自然科学基金项目、中国科学院项目等资助。

    文章信息:Zha, C., Zhang, F.*, Lin, J., Zhang, T., & Tian, J. (2024). On the relative importance of buoyancy and thickening of aging lithosphere in mantle upwelling and crustal production beneath global mid-ocean ridge system. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 129, e2023JB028432.

    原文链接:https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2023JB028432

    来源机构: 中科院南海海洋研究所 | 点击量:7
  • 摘要:

    近日,中国科学院南海海洋研究所边缘海与大洋地质重点实验室(OMG)海洋与构造模拟课题组在南海洋壳结构与岩浆增生历史方面取得重要研究进展,相关成果发表在Earth and Planetary Science Letters 期刊上。论文第一作者为中国科学院南海海洋研究所博士研究生曾程辉,通讯作者为南海海洋所研究员孙珍和广州海洋地质调查局高级工程师姚永坚,南海海洋所副研究员张翠梅和广州海洋地质调查局高级工程师徐行为文章共同作者。

    南海是慢速-中速扩张边缘海的典型代表,对其扩张时的岩浆时空分布规律缺乏整体认知和定量化表达,限制了对南海扩张动力变化的认知与其在全球洋盆中的定位。研究人员通过覆盖南海洋盆的37条地震剖面计算出南海扩张过程中岩浆增生长度占总扩张长度的比重(称为南海洋盆M值),以深入理解其板块活动的特征。

    与主要集中在大洋的研究不同,研究发现南海在中速(M值平均约为0.88)和慢速(M值平均约为0.78)扩张阶段,显示出较同扩张速率大洋更多的岩浆供应量。在早期形成的西北和东部次海盆,M值主要集中在0.8-1之间,而在晚期的东部次海盆和西南次海盆,M值在0.5-0.8和0.8-1两个区间内交替变化。

    通过对比磁异常条带,研究团队分析了南海扩张过程中的岩浆增生时空分布规律,并将其与全球其他大洋进行对比。结果显示,南海的岩浆供应周期可能比大西洋更短,仅约0.25至0.33百万年。

    地震剖面显示,随着M值从0.92降低至0.66,断层的水平位移距离从0.5公里增加到5公里。值得注意的是,所有剖面中几乎未见超过5公里的断层水平位移距,这进一步证实了更加频繁的岩浆供给周期。

    这项研究强调了南海扩张过程的岩浆供给量不仅受板块扩张影响,还受到周边大洋俯冲的影响。该结论为理解边缘海演化过程提供了新的视角,也深化对南海扩张动力的理解,为全球洋盆动力学模型提供了重要参考,对研究边缘海与全球大洋的差异性研究具有重要价值。

    研究得到国家自然科学基金项目、广东省人才项目等支持。

    来源机构: 中科院南海海洋研究所 | 点击量:7
  • 摘要:

    近日,华东师范大学河口海岸学国家重点实验室在气候变化和人类活动双重压力驱动下的三角洲冲淤状态转换过程研究中取得新进展,揭示了流域输沙量减少和海洋风暴加强背景下波浪在水下三角洲侵蚀过程的关键作用,阐明气候变化背景下全球水下三角洲普遍存在的隐性退化风险。

    三角洲作为重要的河口海岸子系统和全球经济社会发展的核心地带,其可持续发展被列为国际未来地球海岸计划五大“科学热点”问题之一。由华东师大河口海岸学国家重点实验室牵头发起的“大河三角洲计划”是联合国“海洋十年”首批入选的65个行动方案之一,旨在为可持续问题寻求解决方案。

    近年来,在气候暖化、海平面上升和人类活动加剧的影响下,全球越来越多的河口三角洲出现由淤转冲的快速状态转换,其物理增长潜力和对经济社会可持续发展的支撑力都受到严峻挑战。针对这一问题,研究团队以江苏北部废黄河三角洲为典型研究区,综合运用历史水下地形数据、气象再分析数据、长周期沉积动力学观测以及沉积物输运和地貌演化数值模拟等手段,对废黄河三角洲物源断绝后近百年来的地貌演化过程进行深入探究,揭示了波浪在水下三角洲侵蚀过程中的关键作用,发现潮汐、风、波浪耦合作用是造成三角洲出现大范围侵蚀的根本原因。在此基础上,团队利用过去40年间全球气候再分析数据和河流输沙数据,构建优化统计指标分析全球主要三角洲的水下侵蚀风险,首次阐明气候变化背景下全球水下三角洲普遍存在隐性退化风险,并识别出在陆源沉积物输入锐减和区域性波浪增强的双重影响下,全球水下三角洲高侵蚀风险区主要集中在东亚、地中海和墨西哥湾沿岸。

    上述成果改变了以前主要依赖遥感和地表观测来评估三角洲地貌稳定性的传统认识,强调长周期水下地形地貌监测对于三角洲地貌稳定性评估的重要性,为气候变化背景下全球三角洲地貌系统脆弱性评估提供了新手段。同时,研究建立的三角洲水下侵蚀风险指标体系,有望为区域性三角洲地貌研究和海岸防护提供有效分析手段。

    相关成果近日以“流域输沙量减少和海洋风暴加强导致的全球水下三角洲隐性退化”为题发表于《科学进展》期刊。

    来源机构: 中国自然资源报 | 点击量:910
  • 摘要:

    近日,中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境国家重点实验室(LTO)杜岩研究员团队揭示了年周期罗斯贝波对阿拉伯海海盆尺度盐度锋形成的调制作用,相关成果以硕士生朱洁超为第一作者,张玉红研究员为通讯作者发表在国际期刊Journal of Geophysical Research: Oceans上。

    北印度洋的阿拉伯海和孟加拉湾两个海盆之间的海水盐度存在显著差异。受周边干燥气候的影响,阿拉伯海全年净失淡水,海表盐度具有副热带高盐水的特征;孟加拉湾降水丰富,且在周边热带季风气候的影响下,有大量的河流淡水输入,海表盐度偏低。随季节改变流动方向的季风环流引起海盆间水体交换,在局地盐度平衡中起着重要作用。冬季风期间,逆时针流动的季风环流系统将来自孟加拉湾的低盐水输送到阿拉伯海东南部海域,然后在阿拉伯海海盆环流的输送下实现局地盐度平衡。

    本工作利用SMAP卫星观测数据集和模式结果,揭示了来自孟加拉湾的低盐水在阿拉伯海内部输送过程中形成的春季盐度锋面,并解释了其动力机制。分析结果表明,冬季风期间,在沿岸逆时针传播的下沉开尔文波的影响下,孟加拉湾的低盐度水被输送到阿拉伯海东南部海域。之后,部分沿岸开尔文波反射成为向西传播的罗斯贝波,造成传播路径上海平面高度增加,形成显著的海表面高度梯度,驱动地转流。位于南侧的西向海流将低盐水向西输送。进入阿拉伯海内部的低盐水和局地高盐水相遇,在水团交界处形成显著的盐度锋面。由于罗斯贝波的相速度随纬度增加而减小,低盐水的输送速率也随纬度增加而减小,盐度锋面呈现出东北-西南的走向。每年3月份,当低盐水被输送到索马里海岸附近(~5°N)时,阿拉伯海形成了横跨海盆的盐度锋面,海表锋线长度达2500公里。位于海盆中部的锋面能够维持到5月份,在西南季风爆发后逐渐向南移动并瓦解。

    利用连续分层线性海洋模式(LOM)探究阿拉伯海海盆尺度盐度锋面形成的动力机制,结果表明,海洋第一和第二模态斜压罗斯贝波共同作用导致了阿拉伯海内部的环流调整和盐度输送。其中,第二模态的贡献超过第一模态。在阿拉伯海南部海域(56°E~75°E, 9°N~11°N),第一模态斜压罗斯贝波引起的海表面高度标准差仅为第二模态的60%。

    阿拉伯海的海盆尺度盐度锋面出现在热带海域,该区域的海表温度相对均匀,与副热带或高纬度海域的温度差异主导的海洋锋面有所不同。该盐度锋面横跨阿拉伯海南部海盆,并持续近一个季度的时间,可能对局地的盐度平衡和海气交换产生重要影响。

    该研究由国家自然科学基金、广东省自然科学基金和中国科学院项目等共同资助完成。

    相关论文信息:Zhu, J., Zhang, Y., Huang, K., Xia, Y., & Du, Y. (2024). Modulation of annual Rossby waves on the formation of basin-wide salinity fronts. Journal of Geophysical Research: Oceans, 129, e2023JC020634.

    文章链接:https://doi.org/10.1029/2023JC020634

    来源机构: 中科院南海海洋研究所 | 点击量:875