《Scientific Reports》国际期刊近日以“Mesoscale eddy-strengthened deep-sea topographic Rossby waves in the southwestern South China Sea”为题，发表了我室硕士生王文卓及其合作者的研究成果，揭示了南海西南部地形罗斯贝波的特征及其能量来源。
地形罗斯贝波是在位涡守恒条件下，水柱在倾斜地形上被拉伸或压缩而引起的跨等深线运动，具几十天至上百天不等的周期，被普遍认为是深海低频变异的主导波动，对深海混合起着重要作用。南海西南部的深层动力背景相对较弱，地形罗斯贝波特征及其对深层海流低频变异的贡献尚不清楚。
因此，该研究利用布设在南海西南部广雅斜坡上的TJ-T站位深海锚系进行为期457天（2020年6月20日至2021年10月1日）的连续观测，对深度范围1742 m至2078 m的水层水平流速进行分析，获取了地形罗斯贝波主要特征和能量来源的重要信息。
结果显示：（1）南海西南部存在周期约为40天的地形罗斯贝波，信号显著的时间持续了约三个月，并呈现向底部强化的现象；（2）通过对EOF第一模态垂向结构拟合计算得到地形罗斯贝波的波长大约为109 km，垂向捕获深度约408 m，群速度约为0.23 m/s，其振荡的方差贡献率大约为背景流场总方差的41.3%。射线追踪模型结果显示，地形罗斯贝波的能量大致沿等深线从TJ-T深海锚系东北部传播而来。对应时间段的海表面情况显示，越南东部海域在此期间形成了冷涡，其路径大致与追踪射线路径重合。通过对比地形罗斯贝波的传播时间与冷涡移动的时间，该研究提出地形罗斯贝波主要由冷涡扰动通过压力做功的方式向水体持续提供能量从而激发产生。
图1 南海南部海表面高度异常与地转流流速分布以及地形罗斯贝波反向射线追踪路径
论文第一作者是我室硕士生王文卓，通讯作者是刘志飞教授，合作作者还包括深海沉积学团队的多位教师和研究生。该项研究工作得到国家自然科学基金（42130407, 42188102）资助。
论文全文链接：https://www.nature.com/articles/s41598-024-62040-z.pdf