科大研究人员发现中国南海存在三层交替旋转运动的“热点”源

科大研究人员发现中国南海存在三层交替旋转运动的“热点”源（香港科技大学）

南海三层、交替旋转运动示意图（香港科技大学）
（神秘的研究运动地球uux.cn报道）据EurekAlert!：香港科技大学(科大)港澳海洋研究中心主任甘剑平教授研究团队于中国南海进行海洋模拟试验及观测，透过地球流体动力学理论，发现揭秘了南海的中国海洋三维运动特征。中国南海的南海复杂海洋环流系统决定了南海水体运动的能量转化和物质运输，对生物地质化学过程、存层碳收支、交替海洋生态环境健康、旋转区域气候变化，热点以及占世界人口约22%的研究运动周边国家和地区经济社会的可持续发展至关重要。南海海环流本身及其动力的发现研究被认为是认知南海的基础和灵魂。
在过去的中国几十年，尽管全球对南海水流运动持续关注，南海但由于缺乏观测资料和可靠的存层海洋模拟模型，及对南海环流背景上的交替复杂物理过程的认知，科学界对南海的三维水体运动仍然非常模糊，甚至存在误解。
最近，科大海洋科学系讲座教授甘剑平的团队透过观测、模拟及利用地球流体动力学理论证明了南海在表层、中层和底层分别存在的流动方向为逆时针、顺时针，和顺时针方向的三层交替旋转环流。研究也发现南海的三层旋转环流是由「热点」的陡峭海盆陆坡处的陆坡流组成，并非在整个海域均存在组织有序的运动结构。而陆坡流则受到季候风、黑潮入侵和独特地形约束的共同作用，并被多尺度海洋环流过程不断改变和调节。研究首次论述了南海环流的三维结构和物理机制，厘清了科学界一直以来对南海水体运动的误解。基于此，甘教授团队于早前建立了受观测和理论验证和约束的南海海洋环流和生物地质化学影像化WavyOcean模拟平台。甘教授说：「由于目前未能刻画边缘海环流的动力『热点』，几乎所有全球模式在同样的时空解析度下，都无法准确模拟出南海的三层运动流结构及其相关物理过程。因此，有别于大洋环流，我们对受海底地形、海峡交换流、多尺度环流动力过程等多重强迫的全球边缘海环流的认知和模拟比想像中更具挑战。」。
甘教授补充：「海洋观测对海洋研究必不可少，但海上现场观测的强时空局限性对认知海洋环流结构，特别对开展环流动力的理论分析来说是非常困难的。越来越多的海洋研究和发现需要依靠日臻发展的、且受观测和地球流体动力理论严格验证的数据模拟系统。海洋数据模拟试验或模拟『观测』对海洋研究同样必不可少。」。甘教授作为计算地球流体动力学的专家，认为模拟的过程不是输入输出的代码游戏，而是建造一个基于科学的、「精致」的数据实验和观测的过程。除了模拟和预报真实海洋，海洋模拟更是认知海洋过程和现象，辅助探索未知规律的重要科学工具。
是项研究是甘教授团队联合澳门大学和南方科技大学研究人员一同努力的成果，研究结果最近已在《自然-通讯》里发表。研究由港澳海洋研究中心，香港研资局和国家自然科学基金会共同资助。港澳海洋研究中心由青岛国家科学与技术实验室和香港科技大学共同建立。