小规模印度洋动力学支撑海洋生态和气候

凭借独特的季风、中尺度和亚中尺度过程,印度洋为全面了解海洋环境和地球系统提供了重要的见解和新的挑战。

来源:Eos杂志

中尺度和次尺度海洋过程影响海洋环流、海气通量、生态系统变异性和物质运输。 《地球物理学评论》上的一篇新文章探讨了这些精细过程如何塑造印度洋,印度洋是一个具有独特季风行为并对全球气候产生不成比例影响的海洋盆地。在这里,我们要求作者解释什么是中尺度和亚中尺度过程、观测和模拟精细尺度过程的技术和挑战,以及生物地球化学循环和气候变化如何与这些过程相互作用。

简单来说,什么是介观和亚介观过程?

中尺度过程与海洋特征有关,例如涡流和锋面,

通常跨越大约 10 到 100 公里的范围,并且可以持续从

几周到几个月。亚介尺度过程的规模甚至更小,范围

大约在100米到10公里之间,并且在几小时到几天的时间范围内快速演化。这些包括尖锐的锋面、细丝和小漩涡。

中尺度过程占总动能的80%以上。亚尺度运动具有特别重要的意义,因为它们会产生强烈的垂直运动,从而在海洋表层和深层之间建立联系。正如我们在综述中阐述的那样,中尺度和亚中尺度过程是大尺度海洋环流和小尺度湍流之间的关键纽带,促进能量在不同尺度上的转移,并调节整个海洋中热量、盐和营养物质的分布。

为什么了解印度洋的精细过程如何运作很重要?

印度洋对全球气候有着不成比例的影响。

科学家如何研究中尺度和亚中尺度海洋过程?

网格间距为几公里或更小的高分辨率区域模型使研究人员能够模拟这些过程并在受控条件下测试动力学理论。