南极威德尔-斯科舍汇流区上层湍流混合特征及其与水团和环流的联系

利用中国第32次南极科学考察队于2015年12月至2016年1月在南极威德尔-斯科舍汇流区获得的湍流微结构、温盐深仪和下放式声学多普勒海流计观测资料,分析了该海域上层海洋(30～500 dbar)的湍流混合空间分布特征.结果显示,湍动能耗散率(ε)和湍扩散系数(Kρ)分布呈现明显的区域性特征,与当地的水团和环流分布密切相关.鲍威尔海盆边缘-南奥克尼海台区的表层水体因海冰融水的加入而层化加强,湍流混合受到抑制,其混合水平在整个调查海域中最弱,Kρ普遍小于10–4 m2?s–1;布兰斯菲尔德海峡区的水团主要由邻近海域的水团变性组成,上层海洋的层结不稳定,Kρ平均值约为1.2×10–4 m2?s–1;埃斯佩里兹海槽区是斯科舍海与威德尔海水交换的主要通道,在复杂流场与粗糙地形的共同作用下,水体混合剧烈,整个上层剖面的Kρ 基本在3.2×10–4～3.2×10–3 m2?s–1之间,强混合维持了该海域相对均匀的温度和盐度垂向结构;斯科舍海南部陆坡区存在不同温盐性质水体的交汇入侵,引起混合增强,Kρ约1.6×10–4 m2?s–1.本次观测结果表明,海水层化状态、垂向剪切流不稳定和水团交界处的热盐入侵对南大洋上层海洋湍流混合空间分布有重要影响.