普里兹湾和达恩利角密集陆架水的初始转化与输出：基于聚类浮标的拉格朗日视角

这篇研究采用10公里分辨率全南极海洋-海冰模型(WAOM)结合拉格朗日粒子追踪技术，首次通过聚类分析揭示了普里兹湾区域密集陆架水(DSW)向南极底层水(AABW)转化的关键机制。研究发现冰架融水(ISW)和绕极深层水(CDW)的混合作用会显著改变DSW密度，进而影响其在经向翻转环流(MOC)中的归宿。

　　

Highlight

我们的研究揭示了南极底层水(AABW)形成对混合过程的敏感性：

密集水输出的多途径性

普里兹湾沿岸冰间湖形成的密集水主要沿南极斜坡流(ASC)向西运动。主要输出路径是沿大陆坡向西移动，其中部分水团可能通过密度驱动下沉成为AABW，而另一部分则因与冰架融水(ISW)混合而密度降低。次要路径包括向东北方向进入深海盆地，以及向南重新进入冰架腔体。

冰架相互作用的双重效应

阿梅里冰架下的混合过程会使密集陆架水(DSW)显著淡化，密度降低0.5-1.0 kg/m³，这种"密度损失"可能阻止其最终成为AABW。相反，与绕极深层水(CDW)的沿等密度面混合则能保持水团的下沉潜力。

早期混合决定最终归宿

第一年的混合过程可预测水团最终命运：经历强烈垂向混合的粒子倾向于形成AABW，而经历水平混合的粒子多转变为改良绕极深层水(mCDW)。

Conclusion

通过高分辨率模型和创新的拉格朗日粒子聚类方法，我们得出以下关键结论：

• 普里兹湾密集水存在多种输出路径，主要沿大陆坡向西运动

• 冰架相互作用会显著改变水团性质，阿梅里冰架下的混合使约35%的粒子密度降低

• 早期混合过程是预测AABW形成潜力的关键指标