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

  • 杭州湾跨海铁路大桥南航道桥首座主塔封顶

  • 2026中国国际自行车展览会在上海举行

独家策划

推荐阅读
儿童科学本质教育在科学教育中有着举足轻重的作用,发展科学本质观是科学教育的核心目标之一。
2026-05-07 05:35
面对现实世界中日益复杂的预测需求,科研人员围绕大模型预测技术,走出了两大核心主线、四种具体技术路径。
2026-05-07 05:35
人工智能是德国提升国家科技创新能力、竞逐全球科技产业高点的关键领域。
2026-05-07 05:35
该校邢立达课题组与河北省区域地质调查院合作,对河北宣化土城子组两个新的恐龙足迹点展开研究,记录下该地层迄今最慢的兽脚类恐龙行迹,
2026-05-07 06:00
大型体育赛事最令人头痛的当属“最后一公里”:车停到哪里最方便?从哪个入口进场最快捷?如今,这一状况正在改变。
2026-05-07 06:00
在刚刚过去的“五一”假期,“科技游”成为了众多游客的选择。辽宁沈阳航空科技馆则以大量模拟试飞游戏,让孩子们在玩乐中感知复杂的航空技术原理。当技术赋能的展陈体验成为标配,制度与运营模式的创新则为科技馆开辟了新的增长空间。
2026-05-06 09:13
光明日报西安5月5日电 记者李洁、张哲浩5日从中国科学院地球环境研究所获悉,该所联合国内外多家科研机构进行系统研究,提出土壤温度变化是东亚新石器时代粟作农业时空演化的重要调控因素。
2026-05-06 09:10
”日前,中国科学院院士、国家卫生健康委副主任曾益新在“高原重大心肺脑疾病预警关键技术与防治策略研究”项目启动会上表示。曾益新表示,该项目聚焦发病机制、易感人群识别、精准干预、治疗方案四大核心方向,其中发病机制研究是所有工作的基础。
2026-05-06 09:09
为此研究团队开发出纳米高熵陶瓷涂层,集防结焦、耐高温腐蚀、高导热于一体,还能降低煤耗。基于光谱学科基础,研究团队把“吸热”的思路反过来,开发了辐射制冷涂层。以吸热器表面的高温太阳能吸热材料为例,这种关键光学材料一旦断供,国内光热电站将陷入被动。
2026-05-06 09:08
联合国教科文组织5日发布《量子时刻:国际量子科学技术年成果全球报告》,首次对2025年国际量子科学技术年进行了全面评估。
2026-05-06 09:01
董耀会的理想是在全国的长城沿线开发出一万个村,把长城沿线的优质农产品卖到世界各地。
2026-05-02 08:15
习近平总书记强调,要以更大力度、更实举措加强基础研究,提升我国原始创新能力,进一步打牢科技强国建设根基。
2026-05-01 18:40
加强基础研究,建设科技强国的必由之路。
2026-04-30 16:22
“AI投毒”“控评”“互踩”“人肉”“开盒”“算法黑箱”……AI时代,面对这些媒介乱象,该如何约束?
2026-04-30 09:02
近日,国家市场监管总局与教育部联合发布全国首批“专业与标准化教育融合试点单位”名单,位于江苏苏州太仓市的苏州健雄职业技术学院入选。如今,苏州健雄职业技术学院立足太仓“德企之乡”的实际需求,建校20余年来为太仓560余家德企直接输送技能人才或提供相关培训。
2026-04-30 08:59
西出世界屋脊,东汇百川入海,长江绵延6300多公里,滋养了源远流长的中华文明,哺育着勤劳勇敢的中华儿女。“各民主党派中央、无党派人士积极开展长江生态环境保护民主监督,立足实际,各展优长,推动中共中央有关决策部署落实到位。
2026-04-30 08:56
“刚出厂的机器人如同懵懂孩童,需要在数据喂养与场景训练中不断成长。”  他告诉记者,目前训练场的训练内容覆盖现代农业、工业制造、医疗康养等6大领域,精准对接12大产业、27个应用场景。
2026-04-30 08:55
2025年度全国十大考古新发现29日在北京揭晓,吉林东部长白山旧石器时代遗址群、河南新郑裴李岗遗址、河北宣化郑家沟遗址、甘肃庆阳南佐遗址、山西昔阳钟村遗址、河南郑州商城遗址、陕西富平长春遗址、山东青岛琅琊台遗址、浙江绍兴越国都城和汉六朝会稽郡遗址、宁夏贺兰苏峪口瓷窑址上榜。
2026-04-30 08:54
2010年,舒易来获得赴美国哈佛大学麻省眼耳医院联合培养的机会,在该院陈正一教授课题组继续开展耳聋治疗研究。2014年,舒易来带着最前沿的基因编辑理念回到复旦大学附属眼耳鼻喉科医院,继续探索耳聋治疗的新方法。
2026-04-29 10:43
一张4厘米见方、6微米厚的薄膜贴附于大脑功能区表面的硬脑膜外,就能采集到大脑信号。“北脑一号”已在研究者发起的临床研究中完成7例患者植入手术,器械在人体内累计工作时长超4.5万小时,初步验证产品的安全有效性。
2026-04-29 10:38
加载更多