大西洋边界流在西北冰洋的环流路径和机理

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北大西洋流入北冰洋的暖水是北冰洋中层环流的重要组成部分,但由于极地观测资料的匮乏,大西洋水在北冰洋的环流路径及特征都存在很多未解之谜。本文利用船测数据,结合历史水文观测和卫星数据,揭示了大西洋水(Atlantic water,AW)边界流系统在加拿大海盆南部和楚科奇边缘地区的环流特征。高分辨率的观测断面数据分析首次发现波弗特海陆架区AW边界流存在两个分支,在近岸陆坡区域的边界流被命名为近岸AW分支,离岸的则为离岸AW分支。AW每一个分支都对应着温度极大值核心,最大温度约为0.7℃,离岸分支核心温度高于近岸分支核心,且温盐结构不同。虽然两个分支温盐结构不同,但其体积输运量大致相当。通过分析上游区域的温度极大值核心和温盐结构,我们还探讨了这两个分支的形成原因,绘制了AW边界流在楚科奇边缘地区附近的环流路径。结果表明:近岸AW分支沿着大陆坡的等深线到达加拿大海盆南部,而离岸AW分支则绕着楚科奇边缘地区的边缘到达加拿大海盆南部,之后二者保持平行向东流动。进一步分析暖异常事件信号穿过楚科奇边缘地区域到达加拿大海盆南部的传播时间,也与我们所推导的AW路径示意图相符。此外,我们还发现AW边界流两个分支均位于波弗特流涡之下,其流向与波弗特流涡方向相反,其中近岸AW分支流量与加拿大海盆中心的风应力旋度之间存在显著的滞后正相关,这表明当加拿大海盆中心上空负风应力旋度减弱(即出现异常的正风应力旋度)时,波弗特流涡强度相应减弱,进而使得在加拿大海盆南部的向东的AW边界流增强,边界流对风应力的响应时间约为19天。
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