南海深层环流及其多尺度动力过程是当前南海研究的前沿热点。目前，针对南海深层环流的观测研究已经取得了一定成果，但研究还多基于数值模式、诊断分析以及单点和剖面的锚系观测，尚缺乏大范围、长时期的观测资料。朱小华研究员团队在水深约4000m的南海深海海盆西边界流区域布放了11台CPIES（Current-Pressure equipped Inverted Echo Sounder），获取了大范围、长时期的深海观测资料。基于该观测资料的研究验证了南海深层的气旋式环流结构，进一步揭示了南海深层流场的精细结构、季节变化特征及时间变率，对研究南海深层物质循环和沉积过程具有重要的科学意义，为研究该区域复杂的多尺度动力过程提供了参考。该研究成果于2021年4月发表于国际期刊《Journal of Geophysical Research: Oceans》。
深层年平均流场。黑色和红色箭头分别为观测值和最优插值结果。标准差椭圆的主轴代表了流场的主要变化方向。具体参见论文1。
从观测资料中发现，南海深层流具有显著的季节内变化特征，研究首次清晰地展现了低频地形Rossby在南海深海海盆内由东北向西南传播的特性。研究表明，南海深层近65天周期的地形Rossby波可能是深层流场对台湾西南中尺度涡的响应，地形Rossby波在台湾西南海域生成并沿陆坡传播至南海中部。本研究填补了以往关于南海深层流季节内变化研究的空白，揭示了南海深层流对上层海洋中尺度扰动的动力响应过程，对研究南海深层流及其与中上层海洋动力过程的联系具有重要意义。该成果于2021年6月发表于国际期刊《Journal of Physical Oceanography》。
(a)射线追踪模型的波射线(彩色线)和波矢量(彩色箭头)。白线为间隔500米的等深线。背景颜色为平均海表涡动能。(b) 地形Rossby的波长。(c)地形梯度。(d) 地形Rossby的群速度。(e) 地形β效应和行星β效应的比值。具体参见论文2。
论文1链接：https://doi.org/10.1029/2020JC016780
论文2链接：https://doi.org/10.1175/JPO-D-21-0051.1
