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Sci Rep & JGR-Oceans: 地震反射技术研究内孤立波与涡旋,认识海洋的全新视角
2014-07-18 | 编辑: | 【  】【打印】【关闭

  近日获悉,南海海洋所唐群署等利用反射地震观测到的数据,并集合遥感卫星-物理海洋现场观测资料,在南海北部观测和捕捉到内孤立波,并在阿拉斯加湾探测到海表涡旋细结构。这是首次利用反射地震观测海洋内孤立波,也是首次全新尝试利用该方法深入研究海表中尺度反气旋涡,相关成果发表在Nature Publication Group (NPG)旗下期刊Scientific Reports(附件1)和Journal of Geophysics Research-Oceans(附件2)上。 

  据介绍,20126月,研究人员依托实验2号科考平台,在南海北部组织开展了国内首次地震-物理海洋联合观测,捕捉到了一前一后两个海洋内孤立波,进而从地震资料中提取内孤立波传播速度、振幅、波形、垂向速度等参数。结合卫星资料和现场水文资料,进行观测资料与模式之间的相互印证和对比(图1),充分展示了地震方法观测内孤立波的优势,为今后研究此类海洋强动力过程提供新的观测方案和研究思路(附件1)。 

 1: 南海东北部内孤立波观测 

  又悉,研究人员利用两条位于阿拉斯加湾的反射地震资料,获得了阿拉斯加湾Yakutat海表涡旋的精细结构图像,清晰展示了涡旋内部细结构及其与周边水团的接触关系,发现涡旋底部层状结构与旋臂,坡折带强流锋面等现象。结合卫星资料和现场水文观测资料,研究人员对该涡旋的路径、尺寸、形状、水团接触关系、运移和交换过程、涡旋地转流场进行了分析和计算,综合描述该涡旋的特征(图2),为今后研究中尺度海洋现象提供了一种新的观测方法和研究思路(附件2)。 

     

   2Yakutat涡旋结构及特征 

  利用反射地震研究内孤立波与涡旋的成果受到评审们的高度赞同,其中Yakutat涡旋细结构图像被选为JGR-Oceans当期特色图片(Featured Image Carousel)。相关成果得到国家自然科学基金委面上项目、地球物理共享航次、中科院战略性先导科技专项等的资助。 

    

  地震海洋学简介: 

  2003年问世的“地震海洋学”基于传统海洋多道地震探测地下结构的方法,获取空间连续的高分辨的水体反射地震图像,可以对海洋中诸如海洋锋面、海流、边界层、温跃层、漩涡、内波等物理海洋现象进行观测,具有很强的刻画水体细结构的能力。近年来,由于其高效率、高水平分辨率(约10m)、全深度的观测优势而得到迅速的发展,被成功应用于水体温盐细结构的研究中。 

  随着地震海洋学的发展,研究重点由定性转为定量,能够计算或反演地转流、混合率、内波谱、以及温度、盐度、速度与密度的精细结构等。在观测技术上,物理海洋-反射地震的联合观测促进了地震海洋学的快速发展,使得反射地震所观测到的海洋现象更易被物理海洋学家所接受,为物理海洋学家们提供了一个认识海洋的全新视角。 

    附件:1.seismic satellite and site observations of the internal solitary waves in the NE SCS

          2.JGR personal copy




























 
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