墨西哥湾环流前缘涡旋的拉格朗日相干性与水源
摘要：回路流前缘涡(Loop Current Frontal Eddies)被认为能加强并帮助回路流的涡旋脱离。这些涡旋也可以通过吸引水和被动示踪物质如叶绿素和污染物到回路流-回路流前缘界面，改变墨西哥湾东部的环流。在2010年深水地平线石油泄漏事故中，一部分石油不仅进入了回路流-回路流前缘界面，还进入了回路流前缘涡内部，并在其中停留了数周。本研究使用高分辨率海面高度数据和模型，评估了回路流前缘涡在没有与外部进行交换的情况下(即Lagrangian coherence)输送水和被动示踪物质的能力。以下问题得到了解答：(1)回路流前缘涡在和低于海面可以保持Lagrangian coherence多长时间？(2)回路流前缘涡的形成来源是什么？(3)回路流前缘涡的形成是否会吸引近海水体？ 研究结果表明，回路流前缘涡由来自回路流前缘外测薄带、回路流北部和近岸的水组成，可能引起粒子、水性质和养分的近岸交换。在深度(~180 m)上，大部分回路流前缘涡中的水来自回路流前缘外测薄带，形成较小的前缘涡旋。一旦形成，回路流前缘涡可以在其内部输送水和被动示踪物质且不与外部交换，可以持续数周：在海面高度数据中，这些涡旋保持Lagrangian coherence长达25天，在模拟中，在海面上为18天，在深度(~180 m)为29天。回路流前缘涡可以保持Lagrangian coherence达到约560 m的深度。额外的分析确认，参与石油泄漏的回路流前缘涡形成于石油钻井平台附近的水域。温盐图表明回路流前缘涡由墨西哥湾水体组成，而不是回路流水。因此，回路流前缘涡的形成改变了周围环流以及东墨西哥湾中石油和其他被动示踪物质的输送。
作者：Luna Hiron, Philippe Miron, Lynn K. Shay, William E. Johns, Eric P. Chassignet, Alexandra Bozec
论文ID：2209.02789
分类：Atmospheric and Oceanic Physics
分类简称：physics.ao-ph
提交时间：2022-09-08