南极斯科舍海涡旋分布及其内部水文结构特征分析

摘要

南大洋涡旋在跨锋面物质热量输送方面具有重要作用,斯科舍海位于德雷克海峡东面,属于重要的经济渔区,因此针对斯科舍海的涡旋分布及其影响进行研究具有迫切意义。本文基于2005-2019年卫星遥感数据对斯科舍海涡旋进行了探测与追踪,并统计了涡旋半径、传播距离、生命周期等特征参数,分析涡旋的地理分布特点、涡旋跨锋面情况以及移动特性,同时结合剖面数据分析了该海域涡旋内部水文特性。结果显示,该海域近92%的涡旋均为生命周期小于30 d的短寿命涡旋,平均半径集中在10~30 km之间。涡旋产生地主要集中在斯科舍海中部的极锋(PF)、南极绕极流南锋(SACCF)和亚南极锋(SAF)附近水深为3000~5000 m的海域。受斯科舍海海底山脊的阻碍作用,涡动能(EKE)高值聚集在PF和SAF之间,并在2016年之后达到显著正异常。跨PF和SACCF锋面的涡旋中,低纬向涡旋数量占主导,其中以气旋式涡旋居多。在高纬向涡旋中反气旋式涡旋占主导。涡旋内部水文结构显示,冷涡内部次表层相对低温低盐,与高纬水团特征一致;暖涡内部次表层相对高温高盐。推测冷涡可能携带高纬海域水体向低纬移动,暖涡可能携带低纬海水向高纬移动。本研究为进一步理解斯科舍海涡旋特性及其在该海域物质能量运输上的作用研究提供了基础支撑。