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      海洋环流观测与数值模拟研究室受国家深海研发计划、 中国科学院先导A/B专项、 国家自然科学基金 、中科院知识创新工程前沿领域等项目资助,成立于2014年,主要开展深海/深渊海洋环流动力学、海洋水文观测、海洋水团特性、海洋中尺度过程、沿岸上升流等方面研究。 

  研究方向: 

  深海/深渊环流观测 

  海洋环境数值模拟 

  海洋中尺度过程 

  研究内容:  

  1)深渊海洋环流时空特征分布  

  深渊一般指深度超过6000米的深海沟,深渊环流不仅决定着温度、盐度的变化而且也直接影响着生物的迁徙和深渊有机物质与上层海洋的交换。其极端的深渊环境使得这片海域成为人类最难以企及区域,特别是马里亚纳海沟具有目前最深的“挑战者”深渊,其深渊海环境动力特征研究非常稀少。本实验室拟通过深海海流计、CTD、溶解氧传感器等仪器,搭建深海-深渊潜标观测系统,采集深海-深渊海流、温度、盐度、溶解氧等参数,同时结合走航观测和HYCOM模型研究西北太平洋“马里亚纳海沟”水平环流的空间结构特征及其时空变化,探讨深渊环流与大洋环流的关系,揭示深渊洋流的动力学特征。  

  2)深渊潮致混合特征分析 

  全球海洋中垂向混合过程无处不在,它是全球海洋运动主要的能量来源,决定着大洋中的水团、动能、热能和物质的输送,进而影响全球大洋环流结构和全球气候变化。而深渊并不是孤立的系统,它作为全球大洋环流的通道之一,通过垂向混合保持与外界的水体和物质交换,并影响自身局地环流、水团、沉积物和生物的分布特征。本实验室拟通过分析潜标连续观测的深渊海流数据研究马里亚纳海沟潮流时空变化特征,结合数值模型研究马里亚纳海沟内潮的生成机制,解析内潮能量在深渊封闭地形下的传播和耗散过程,查明马里亚纳海沟内部由于内潮能量耗散导致的垂向混合扩散率分布特征,探讨深渊垂向混合对深渊环流结构的影响。  

   3)南海/菲律宾海深层环流 

  目前南海深海、菲律宾海深层和底层环流观测资料匮乏,通过收集公开的模式资料、国内开放航次的南海深水海盆的温盐剖面、深水观测资料、流速观测等历史观测资料,整理成数据集,并以历史和现场实测资料为基础,通过诊断分析计算、简化理论分析和数值模式对南海深层环流的特征和变化规律进行研究;利用POM、ROMS等数值模型对南海深层环流进行模拟,揭示深层环流的时空分布特征和动力机制,为全面了解南海深海环境打下基础,也为南海资源开发提供理论支撑;研究菲律宾海深层和底层环流的空间分布特征及其变异规律,分析通道形状和通量强度、垂向混合以及海盆地形等因子对菲律宾海深层和底层环流的作用机制,并探讨太平洋深层西边界流对菲律宾海深层和底层环流的潜在影响。 

  4)海洋观测技术 

  锚系潜标是一种固定在海面与海底之间通过锚系绳索连接观测设备的观测链,通过释放装置实现回收和再布放,具有在恶劣海况下进行长期、连续、同步、立体、自动地对海洋环境要素进行全面综合监测的能力,并具有隐蔽性好不易被破坏的优点,是其它调查手段无法代替的有效方法,针对目前国内深海海洋数据实时观测分析的需求,研究深海锚系潜标感应耦合传输技术及声学通信技术,结合移动通信中继平台,研发、布放和回收深海海域具有高时效数据传输功能的锚系潜标阵列;结合声学通信技术、调制解调技术和移动通信中继平台,研发具有智能反馈控制功能的高时效传输潜标;通过布放潜标阵列,对深海海流和物理环境的实现长期、连续、动态监测。