本项基金的重点主要集中在盐环流的理论和实验研究、海洋混合及能量平衡以及大洋对边缘海的作用等几个方向,各项研究均取得了系列原创性研究成果。利用最大熵产生率原理,证明热盐环流的浅层翻转结构是一个本征态,发现热盐环流的上层分支在垂向上具有特殊的振荡结构。设计制作了高精度大负载旋转平台、快速温度剖面自动测量系统、以及PIV装置。发现了热盐环流的诸多本征结构浅层的翻转环流;旋转情况下,在次表层诱导出一个水平地转流场;存在一个本征的周期振荡。浮力强迫加强时,周期变短,环流强度的变动幅度增加;在旋转情况下,存在两种稳定的平衡态。利用ARGO资料首次给出了深海湍流混合率的全球分布。从理论上证明,即使在内波不发生破碎的情况下,内波也会使热量传入到大洋深处。构造了海洋中尺度涡的三维解析模型,指出其垂向次级环流是维持海洋热量平衡的重要物理过程。指出台风不仅对维持大洋环流有非常重要的贡献,同时还导致了高纬度海域和低纬度海域之间大量的水交换。在实验室中模拟了大洋对边缘海的影响,发现海峡口存在的岛屿不仅不会阻挡大洋西边界流向边缘海的入侵,反而会通过分裂西边界流,进而诱发一个分支进入边缘海,并从理论上给出了证明。
英文主题词general circulation; mixing; eddy; laboratory experiment