水平温差驱动环流的实验研究

海面上沿子午方向分布的温差能否驱动一个稳定的子午环流是当今物理海洋学研究的前沿热点问题之一。本项目拟采用激光等先进测量技术，在环境可控的实验室条件下，分热源温度恒定和热通量恒定两种情况，精细测量流体液面上水平分布的温差在流体内部驱动的环流，其中包括速度场、密度场和温度场等，研究环流形成的条件、强度、变化规律及其决定因素，重点研究恒温热源条件下Full-Penetration流动的振荡结构和热强迫与液面风应力同时作用下驱动的环流；并在实验数据分析和尺度分析的基础上提出与RB对流中的Rayleigh数相对应的新动力学参数。鉴于该问题与经典的RB对流存在实质差异，且至今尚无普遍接受的理论结果，该项实验研究结果将明确液面上的热强迫对流体内部流动的贡献，逐步回答海面沿子午方向的水平温差能否驱动稳定子午环流这一个重大科学问题，从而为在全球长期变化研究中正确估计海洋环流的作用铺平道路。