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最新观测对海洋动力学提出新挑战

2021-03-02 10:38:20    来源: 中国自然资源报    作者:周 明

近日,自然资源部第一海洋研究所黄传江研究员和乔方利研究员关于海洋边界层动量通量的研究成果被美国地球物理学会会刊《地球与空间科学新闻》作为“编辑亮点”报道。编辑以 “海洋中的动量通量可超过风应力”为题进行了报道,指出“该科学发现对海洋动力学提出了新的挑战,甚至会引发科学论战。”

海气动量通量直接驱动海洋中各种运动,海洋中的动量通量主要是由海面风输入。受观测能力及波湍分离方法等的限制,传统边界层理论一直认为海洋边界层中的动量通量等于或小于海面风应力。然而,黄传江和乔方利最新的观测结果颠覆了这种假定。他们利用固定在海洋观测塔上的精密观测仪器,对海洋边界层中的流场和海面风场进行了精细、同步高频观测;并利用最新发展的波湍分离方法及湍流去噪方法进行数据处理,再利用经典的涡动相关方法直接计算海洋中的动量通量和海面风应力。该研究历时6年,前后进行了3次现场科学实验,最终获取到从海面大气到上层海洋的整套高质量湍流数据,在国内外首次发现海洋中的动量通量可以显著大于风应力,且基于现场观测揭示了海洋动量通量与海浪之间的直接关系,颠覆了传统的理论假设,深化了对海洋边界层动量通量的科学认知。这一科学发现可进一步提高海洋和气候的预测预报精度,更好地服务社会与经济的可持续发展。

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