南大洋深处中尺度涡旋的向极地热量输送现象

《Nature Communications》：Observed poleward heat transport by mesoscale eddies in the deep Southern Ocean

　　

摘要

南大洋中的中尺度涡旋从海面延伸至深海，对区域性和全球性的海洋热量平衡有着重要影响。然而，由于实地观测数据较为稀少，人们只能大致估算近海面的涡旋经向热输送量，因此对深海中的过程了解甚少。在此，我们利用Argo观测数据来量化深部涡旋动能以及经向热输送量。研究发现，尽管深部涡旋动能仅为海面水平的五分之一，但其经向热输送量至少与海面输送量处于同一数量级。浮标观测和敏感性实验表明，相较于仅由平均流带来的输送作用，深部经向热输送量使得副热带暖水向南极洲的移动范围增加了10多度纬度。其中约60%的深部输送量来自印度洋区域。这些发现为中尺度涡旋能够调节南大洋深部热量再分配提供了观测依据，进而可能对南极气候产生影响。