热带海洋学报

作者：钟卿文, 陈更新, 陈举, 何云开

单位：1热带海洋环境与岛礁生态全国重点实验室(中国科学院南海海洋研究所), 广东 广州 511458；2中国科学院大学, 北京 100049

关键词：印度洋环流,赤道深层流,季节内变率,赤道波动,

基金：国家自然科学基金共享航次计划项目(42149910); 国家自然科学基金(42476199); 国家自然科学基金(42476022); 国家自然科学基金共享航次计划项目(41549910); 国家自然科学基金共享航次计划项目(41649910); 国家自然科学基金共享航次计划项目(41749910); 国家自然科学基金共享航次计划项目(41849910); 国家自然科学基金共享航次计划项目(41949910); 国家自然科学基金共享航次计划项目(42049910)

本文利用2015年3月—2021年5月热带印度洋观测网(tropical Indian Ocean observation net, TIOON)在赤道80°E、85°E和93°E布设的观测潜标所获取的环流时间序列, 结合BRAN2020 (Bluelink ReANalysis)环流流速数据以及JRA-55(Japanese 55-year Reanalysis)气象数据, 研究了印度洋赤道深层环流(1200m以下)的季节内变化特征及其驱动机制。观测结果显示, 深层环流流速平均值接近0, 纬向流速标准偏差范围为2.5~3.1cm·s−1, 经向流速标准偏差范围为2.6~3.1cm·s−1。纬向流和经向流的季节内周期信号强度分别占各自总流动强度的88%~91%和74%~84%, 揭示了深层环流中的显著季节内周期变率特征。小波分析表明, 深层纬向流季节内信号主要周期为10~100d, 其中80°E处的周期较长(50~90d), 而93°E处的主要为50d及更高频信号, 表现为蓝移现象, 即环流变化的主导频率随位置靠东而变高的现象。经向流季节内信号以60d周期最显著。赤道风应力异常是深层环流季节内变率的重要驱动因素。中海盆(80°E和85°E)深层环流季节内变率主要受纬向风应力异常驱动, 通过反射波动过程调制; 基于低阶斜压模态, 能量通过Kelvin波在东边界反射后形成的Rossby波向深层传递。东海盆(93°E)深层环流季节内变率主要受纬向和经向风应力异常驱动, 通过直接波动过程调制; 基于多阶斜压模态, 能量通过在环流西侧由风直接驱动产生的Yanai波向深层传递。根据线性波动理论, 本研究刻画了上述赤道波的能量传播射线, 结果显示地形对赤道波调制深海环流的动力过程有重要影响: 中海盆的平坦地形有利于向下向西传播能量的反射波动过程, 而90°E海脊可能会阻碍向下向东传播能量的直接波动过程。在平坦地形区域, 正压不稳定过程在经向上无显著差异且强度弱, 区域平均结果显示能量主要由平均流向环流季节内变率释放; 90°E海脊附近, 环流季节内变率与平均流之间存在更强的非线性动力作用, 表现为环流季节内变率向平均流转移能量。本研究加深了对深层环流动力学的理解, 为改进深海环流模拟提供了观测依据。

来源：2026年第1期

《热带海洋学报》期刊编辑部

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