南大洋是全球气候研究为中心的所有国际合作研究计划的核心研究区之一。十几年的WOCE研究计划发现,在极端气候环境下形成的南极低温水团,诸如南极表层水、南极陆架水、南极中层水和南极底层水等皆在不同水深上向北半球方向输运,并且其物理特性正在发生明显的变化,例如持续升温,对全球海洋和气候变化具有重要的影响作用。OceanObs99认为,尚无法解释这种变化的主要原因之一,是由于人们对ACC和主要峰区的结构以及这些水团在其形成源区中的形成机制缺乏深入了解。本项目将利用2个航次的考察数据,结合历史积累,辅以化学海洋学(含示踪要素)分析的佐证,阐明南印度洋的水团和锋区结构、年际变化和环流规律,探讨水团、锋区和环流的年际变化机制,为改进南大洋和全球海-气耦合模型做出科学贡献。
通过2个南极航次和历史数据分析,在南印度洋的海洋锋特征、成锋机制、各锋路径的季节变化及其与风场的关系、上层海洋的水文特征、南极绕极深层水的性质和空间分布、南极普里兹湾及其邻近海域的水团以及南极布兰斯菲尔德海峡的海盆深层水和底层水等研究中,取得了重要进展,发表期刊论文8篇,其中SCI_E2篇,其余皆在核心期刊发表;另外,博士论文1篇;国外会议论文3篇、特邀报告6次;国内特邀报告8次。针对南大洋的站位水文数据稀少的问题,在研究方法上,首次创造性地利用走航ADCP导出的锋面强流(SAF:56.9cm/s,PF1:65.1cm/s,SACCF:37.0cm/s,皆为断面上的最强流)来鉴别东南印度洋中这些主要海洋锋的位置、强度、走向分布及其变化,由8条穿越东南印度洋和20条南极大陆坡断面水文数据的佐证说明,其结果比利用站位和走航水文数据进行此项工作,效率更高,判别更为准确。我们称其为"锋面强流法"。ADCP是走航观测,受天气和海况的影响很小,并可以取得比水文站位观测和走航XBT/XCTD观测时空分辨率高得多的海流数据。同行专家认为,该方法对水文数据稀少、停船作业困难的南大洋未来研究具有重要意。