太平洋水经过白令海峡进入北冰洋，同时带来淡水和营养物质，对于北冰洋的温盐结构和生态系统有重要意义。近期的观测结果表明，大量太平洋水通过巴罗海谷离开楚科奇陆架，然后在楚科奇陆坡区域形成了一支向西的流动，即楚科奇陆坡流（Corlett and Pickart, 2017）。

楚科奇陆架地形和环流示意图

（引自Corlett and Pickart, 2017）

我院博士生冷恒凌与美国伍兹霍尔海洋研究所（WHOI）的Michael Spall资深研究员等合作，利用高分辨率的北极区域海冰-海洋耦合模式和现场观测资料，研究了太平洋水在楚科奇陆坡区域的输运路径，探讨了楚科奇陆坡流的起源和归宿。数值模拟结果显示，有一支向西的急流从南波弗特海延伸至楚科奇陆坡区，是楚科奇陆坡流的另一个来源。这一发现解释了观测断面中的双核心结构。模拟结果还表明，陆坡流所携带的太平洋水中，有一部分沿等深线向西移动，到达东西伯利亚海；另一部分则向北进入楚科奇边陲地带，最终卷入波弗特流涡。这两种路径与漂流浮标的轨迹一致。该研究成果已于《Journal of Geophysical Research: Oceans》在线发表。

我院硕士生田霏与美国伍兹霍尔海洋研究所的Robert S. Pickart 资深研究员等合作，利用2013—2014年夏末布放在楚科奇陆架上的20个锚系潜标数据，研究了楚科奇陆架一年中温盐和环流的平均和季节性特征，探讨了春季/夏季和秋季/冬季的暖水和冷水的传播特征。年平均的近底层温度反映了较强的沿岸流动路径的存在，平均近底层盐度受到沿岸冰间湖活动的影响，一年中暖月与冷月的环流流动模式与强度不同。在春季或夏季，暖水的到达时间与沿着楚科奇陆架的各个分支从南到北的平流输送有关。而在秋季或冬季，冷水到达的时间并不与平流输送或者海水结冰有关。通过一个一维混合层模式得出，由于天气尺度的风暴将水柱上下混合，致使冷水出现。根据该模式，该区域浮冰受到较暖的南风的影响，断断续续地融化提供了淡水源，这些淡水和较深的海水混合。再往北，周围海水的层结阻止了风驱动的混合翻转，因此冷水从南方来。该研究成果已于《Journal of Geophysical Research: Oceans》在线发表。

冷恒凌和田霏两位同学分别是由海洋学院白学志教授和王召民教授指导，与伍兹霍尔海洋研究所联合培养的研究生，其中冷恒凌受国家留学基金委（CSC）资助。近年来，白学志教授和王召民教授带领的团队一直致力于极区海洋-海冰-冰架耦合动力过程研究，研发我国第一个高分辨率海洋-海冰-冰架耦合模式，对普里兹湾东岸流暖水入侵陆架机理、高频风对南大洋海洋和海冰环流的影响、南极超强风暴在南极海冰快速减退中的主导作用、海底地形对北冰洋正压环流的动力作用、径流对北冰洋环流的影响、北冰洋内外部风场影响白令海峡入流的动力机制等方面的研究工作取得了进展。目前团队承担的主要科研项目有国家重点研发计划课题、国家自然科学基金极地专项、国家自然科学基金面上项目等10余项。

相关文章信息：

1. Leng, H., Spall, M. A., Pickart, R. S., Lin, P., & Bai, X. (2021). Origin and fate of the chukchi slope current using a numerical model and In‐situ data. Journal of Geophysical Research: Oceans, 126, e2021JC017291. https://doi.org/10.1029/2021JC017291

2. Tian, F., Pickart, R. S., Lin, P., Pacini, A., Moore, G. W. K., Stabeno, P., et al. (2021). Mean and seasonal circulation of the eastern Chukchi Sea from moored timeseries in 2013‐14. Journal of Geophysical Research: Oceans, 126, e2020JC016863. https://doi.org/10.1029/2020JC016863