海洋涡旋在北太平洋副热带西部模态水输运中的作用

Advection of the North Pacific Subtropical Mode Water (STMW) that carries climate signals to other region plays an important role in the North Pacific climate variability. STMW is formed south of the Kuroshio Extension (KE) where mesoscale eddies are prevalent. However, the eddy contribution to total STMW transport is still unclear and needs further quantification. Based on the large eddy samples from historical observations and eddy-resolving model simulations, the present project will quantify the eddy trapping and eddy advective effect respectively on the meridional and zonal STMW volume transport, and quantify evolution and fate of the eddy-transported STMW using Lagrangian tracer experiments, both of which will help us better understand STMW’s climate effect and provide theoretical basis for our country’s long temporal climate predictability.

北太平洋副热带西部模态水形成于黑潮延伸体南侧，它携带气候异常信号被输运到其他海区，在气候变化中扮演重要角色。黑潮延伸体是全球涡动能最活跃的海域之一。但海洋涡旋对北太平洋副热带西部模态水输运的贡献目前仍缺乏定量的评估。本项目围绕海洋涡旋对北太平洋副热带西部模态水输运的影响这一关键科学问题，利用历史观测资料以及涡分辨率模式中大量的涡旋样本，量化涡旋核心携带和涡旋外围平流分别在经向与纬向上对模态水输运的贡献，通过质子追踪实验来明确涡旋输运下模态水所携带气候信号的演化，为正确认识模态水的气候效应、提高我国长期气候预测提供理论依据。

北太平洋副热带西部模态水形成于黑潮延伸体南侧，它携带气候异常信号被输运到其他海区，在气候变化中扮演重要角色。黑潮延伸体是全球涡动能最活跃的海域之一。但海洋涡旋对北太平洋副热带西部模态水输运的贡献目前仍缺乏定量的评估。本项目围绕海洋涡旋对北太平洋副热带西部模态水输运的影响这一关键科学问题，开展了系列研究，取得如下研究成果：（1）量化了黑潮延伸体以南涡旋导致的模态水输运，对比了气旋和反气旋涡分别在模态水向南和向西输运中的贡献。（2）阐明了涡旋携带模态水输运的具体演化过程，发现了模态水多核结构的形成机制，揭示了大风降温过程对反气旋涡中混合层的加深以及模态水通风过程的影响。（3）系统综述了海洋涡旋在模态水形成与输运中的作用。（4）发现自1980至2018年期间，受模态水影响，北太平洋副热带锋面向极移动且减弱；系统综述了北太平洋副热带模态水和副热带逆流的形成机制及对大气的影响。上述成果为正确认识模态水的气候效应、提高我国长期气候预测提供理论依据。