摘要
海洋混合是调控全球大洋动量、热量以及物质垂向再分配的重要过程，在维持大洋翻转环流，调控海洋初级生产力等方面扮演关键角色，而流速剪切是驱动混合的重要因素。南海是西北太平洋最大的边缘海，地形复杂多变，南海北部蕴含中尺度涡、近惯性内波和内潮等多尺度动力过程，这些动力过程具有显著的季节和季节内变化特征，从而对海洋流速剪切和混合的时间变化具有潜在的调控作用。本文基于布放于南海北部陆坡区的一套潜标的八年ADCP流速观测数据，对南海北部上层细尺度流速剪切的时间变化特征展开了研究，并探究其调控机制。 原始流速和流速的垂向剪切的功率谱分析结果表明，亚惯性频段、近惯性频段、全日频段和半日频段存在明显谱峰，近惯性频段在流速功率谱中能量最低而在剪切功率谱中能量最高。气候态平均的结果表明，在近表层（75-175米）亚惯性剪切最强，其他季节基本都是近惯性剪切最强，在次表层（175-400米）近惯性剪切全年占主，其中冬季最强。与亚惯性剪切和近惯性剪切相比，内潮剪切较弱。引起亚惯性剪切和近惯性剪切增强的调控机制有所不同，亚惯性剪切的增强主要体现在近表层，是冬季中尺度涡自身的强斜压性引起的垂向剪切增强，近惯性剪切受到海面风输入和中尺度涡两方面的影响，海面强风输入直接导致近表层近惯性剪切增强，而在次表层近惯性运动受到中尺度涡的调制作用，暖涡相较于冷涡更有利于近惯性活动的增强，引起次表层近惯性剪切增强。 基于四个具有代表性的个例事件，分析了引起近惯性频段剪切增强的调控机制。当海表面存在直接的强风输入时，近表层会表现出直接的近惯性动能和剪切增强。当海面背景涡度为负涡度时，近惯性运动更有利于向下传播，引起次表层近惯性活动的增强；当海面背景涡度为正涡度时，近惯性运动会被束缚在近表层无法向下传播。当海表面没有直接的强风输入或基本没有风输入时，次表层也会因为暖涡对近惯性内波的“惯性烟囱”效应和中尺度涡通过动能交换项向近惯性运动输入能量的方式引起次表层近惯性剪切增强。
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