点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:首次发现一种大尺度湍流混合新路径
首页> 科普频道> 科普头条 > 正文

首次发现一种大尺度湍流混合新路径

来源:中国科学报2022-03-14 09:23

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  (记者廖洋通讯员王敏)近日,由中科院海洋环流与波动重点实验室领衔的一项研究基于观测和数模实验,在国际上首次揭示了存在于赤道太平洋温跃层内的一种大尺度海流能量耗散和驱动湍流混合的新路径,在气候变化认知和预测方面将产生显著影响。相关研究成果发表于《通讯—地球与环境》。

  大部分海洋动能蕴含在大、中尺度(水平尺度百公里以上)环流中,而大、中尺度环流蕴含的动能如何耗散进而驱动湍流混合目前仍不清楚。已有研究表明,水平尺度在百米到10公里范围是亚中尺度,亚中尺度不稳定过程可以作为大尺度海流向更小尺度的运动传递能量的重要媒介,其中对称不稳定是可有效实现该能量正向级串的一个重要途径。对称不稳定过程通常被认为发生在海表面或地形边界附近,因为在这两种区域风应力和地形摩擦作用可提供其所需的反气旋式位涡。

  论文第一兼共同通讯作者、中科院海洋研究所周慧博士告诉《中国科学报》,这项新研究发现了一种不同于传统认知的能量耗散新路径,即存在于赤道海洋温跃层内、远离了海面或地形边界区域的对称不稳定过程诱发的强湍流混合现象。该发现基于2017年国家自然科学基金委西太平洋开放共享航次在西太平洋130oE断面北赤道流与北赤道逆流交汇区获取的上500米微尺度湍流观测,并利用高分辨率数值模式成功再现了观测结果。

  周慧表示,新发现的这一大尺度能量耗散混合的机制在于,2017年拉尼娜期间,新几内亚沿岸潜流的增强导致其携带更多的次表层南太平洋负位涡水跨过赤道后,进一步被较强的哈目黑拉涡携带到达5oN附近的北赤道逆流区,在此处较强的垂向地转剪切作用下,产生对称不稳定诱发湍流混合。该成果也是大尺度环流—中尺度涡旋—亚中尺度过程—小尺度湍流之间能量级串的一个典型例证。美国布朗大学教授Baylor Fox-Kemper在评审意见中认为,这个发现非常新颖且有很大的应用价值,特别是对粗分辨率气候模式模拟具有重要参考价值。

  尽管该发现是基于在赤道西太平洋区域的湍流观测并利用高分辨数值模式在该区域进行了成功再现,但周慧等认为,有理由推测这一能量耗散路径普遍存在于地球上其他赤道海洋区域。

  鉴于赤道海洋占据海洋很大面积且在气候变化中起着举足轻重的作用,该发现对人们理解气候变化并对其进行准确预测具有重要参考价值。同时,这一过程与海洋在不同厄尔尼诺状态有紧密联系,将有助于进一步理解厄尔尼诺现象。该成果也是观测驱动认知的典型代表,体现了海洋观测对于拓宽人们对海洋动力过程的认知起着重要作用。

[ 责编:武玥彤 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 古特雷斯呼吁美以结束对伊朗的战争

  • 2026年巴塞尔艺术展香港展会启幕

独家策划

推荐阅读
在博鳌亚洲论坛2026年年会上,一位特殊的嘉宾吸引了大家的目光——博鳌亚洲论坛史上首位数字人嘉宾ViviDora正式亮相。3月25日在博鳌亚洲论坛“人形机器人的进阶与飞跃”分论坛上拍摄的机器人。
2026-03-27 09:25
这些年,中国科技产出持续攀升——高被引论文数全球占比超30%,专利授权量连年位居世界第一。在技术经理人的“撮合”下,马鹏程团队成功在新疆、陕西、宁夏、内蒙古等地的煤化工企业完成前期中试。
2026-03-27 09:23
时间回到10年前,2016年11月15日凌晨3点,中国科学院青年创新促进会学术年会的酒店房间里,武延军与计算所研究员包云岗靠在各自的床头,越聊越兴奋。编译工具链、操作系统内核及关键基础组件等基础软件的适配,是指令集架构的生态底座,它们是所有硬件和应用软件绕不开的“基础设施”。
2026-03-27 09:35
3月26日,在中关村论坛年会—RISC-V生态科技论坛上,中国科学院正式公布在RISC-V关键技术突破、产业协同创新及人才培养领域的系列重要成果,集中发布“香山”开源处理器与“如意”原生操作系统两大重要成果,并正式启动下一代芯片与操作系统的联合研发工作。
2026-03-27 09:33
粤港澳大湾区核心枢纽工程狮子洋通道关键控制性工程——狮子洋大桥实现东、西主塔封顶,转入上部结构施工阶段。
2026-03-27 09:29
26日发布的《自然》增刊《2026自然指数—中国》显示,我国在自然指数中继续居于首位。与两年前发布的上一次《自然指数—中国》增刊(数据区间为2022年8月至2023年7月)相比,多个中国机构的全球排名显著提升。
2026-03-27 09:27
26日6时51分,我国在太原卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭,成功将四维高景二号05、06星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务取得圆满成功。
2026-03-27 09:25
全国科学技术名词审定委员会25日发布《关于发布试用人工智能领域名词token中文名“词元”的公告》,决定在综合考量社会各界意见建议的基础上,优先推荐“词元”作为人工智能领域名词token的中文名,并面向全社会发布试用。
2026-03-26 09:23
木卫二是一颗冰封的木星卫星,也是太阳系内最有希望孕育地外生命的地方。“欧罗巴快船”团队认为,他们将发现适宜生命生存的海洋,但除非探测器真正抵达、展开探测,没有人能给出确切的答案。
2026-03-26 09:24
作者:陆俊杰(南通大学副校长,江苏省习近平新时代中国特色社会主义思想研究中心特约研究员)  在促进创新链产业链资金链人才链深度融合、推动科技成果高效转化应用上探索新途径,是“十五五”时期江苏经济社会发展的重要目标任务。深耕“双高协同”不仅是破解科研创新与产业需求脱节的关键举措,更是落实创新驱动发展战略的重要布局。
2026-03-26 09:24
记者从中国发明协会获悉:在瑞士日内瓦举行的第五十一届日内瓦国际发明展上,中国代表团共获得90项金奖、95项银奖和52项铜奖。
2026-03-26 09:30
工业和信息化部25日公布,今年前2个月,我国通信业运行平稳,电信业务总量保持增长,5G、千兆光网、物联网等网络基础设施建设有序推进。截至2月末,5G基站总数达490.9万个,比上年末净增7万个,占移动基站总数的38%。
2026-03-26 09:24
3月25日,国家自然科学基金委员会在2026中关村论坛年会开幕式上发布2025年度“中国科学十大进展”,10项重大基础研究突破入选。界面调控新方法创制面向空天应用的高性能柔性叠层太阳能电池示意图 国家自然科学基金委员会供图 
2026-03-26 09:22
3月25日,以“创新与发展”为永久主题,由科技部、国家发展改革委、工业和信息化部、国务院国资委、中国科学院、中国工程院、中国科协和北京市政府共同主办的2026中关村论坛年会在北京拉开帷幕。
2026-03-26 09:21
记者24日从农业农村部获悉,农业农村部近日印发通知,督促指导各地依法严厉打击坑农害农、危害粮食安全和农产品质量安全违法行为,守护群众“舌尖上的安全”,持续夯实国家粮食安全根基。
2026-03-25 10:22
氢能兼具能源、资源、储能介质三重属性,氢能产业科技含量高、低碳属性强、发展空间大。通知提出到2030年,通过应用规模扩大,推动氢能应用技术、工艺、装备创新突破,实现燃料电池、电解槽、储运装置和材料等迭代升级,推动氢能成为新的经济增长点,支撑实现经济社会发展全面绿色转型。
2026-03-25 10:21
林间密密麻麻的印痕,正是东北虎豹国家公园生态环境越来越好的体现。在科技守护与不懈坚守下,东北虎豹国家公园的生态成果愈发显著:东北虎和东北豹的数量由公园试点初的27只和42只,增长至当前的70只和80只左右。
2026-03-25 10:11
国家卫生健康委和中国气象局24日联合发布首期全国花粉浓度预报服务提示,为公众提供精准防护指引。目前正值春季,以木本植物花粉传播为主,建议过敏人群及时关注本地花粉浓度和种类变化,必要时明确过敏原,提前做好防护和出行安排。
2026-03-25 10:04
自然资源部日前发布四川省冕宁县牦牛坪矿区稀土矿资源储量核实勘查项目成果,矿区新增稀土资源量966.6万吨。据悉,牦牛坪矿区稀土矿资源储量核实勘查项目还新增伴生萤石资源量2713.5万吨、伴生重晶石资源量3722.8万吨,均达到超大型规模,具有重大战略意义。
2026-03-25 10:00
记者了解到,自20世纪60年代推广杂交玉米种以来,我国玉米的单产提高了约2.7倍,其中51%的增益都来自优良杂交种的选育与应用。进一步研究发现,在现代杂交育种过程中,玉米的基因有害变异被不断清除或互补,并且,杂交种中有害等位基因被抑制表达的比例与其产量和育成年代同步增长。
2026-03-24 09:29
加载更多