海洋渦漩之誕生:當黑潮掃過鵝鸞鼻

流在地形變化影響下,常常會引發水體擾動,這些擾動的物理機制可能有尾流(wake flow)、正壓不穩定(barotropic instability)…等,且有機會進一步發展成亞中尺度渦漩(submesoscale eddy),然而這些水體運動並不容易被我們用肉眼所觀察,但慶幸的是,在自然界中,這些水體擾動常常伴隨著葉綠素濃度的變化,此時葉綠素濃度宛如水槽實驗中的追蹤染劑,使海洋中的擾動可視化,讓我們能夠較容易觀測(圖1)。本所張明輝老師帶領鄭宇昕博士及國際研究團隊利用衛星遙測的葉綠素影像,結合漂流浮標(drifter)軌跡觀測和海洋數值模擬,探討當黑潮流經臺灣時,黑潮受到鵝鑾鼻海岬影響下,所引發的亞中尺度渦漩之生成機制與過程。研究結果顯示,逆時針渦漩會在海岬背流處生成,並夾帶湧升/平流冷水與高葉綠素濃度水體向下游行進,甚至渦漩之間有可能相互牽引,而在下游處合併,在臺東灣中形成一渦列,增加當地基礎生產力。進一步分析顯示海岬對黑潮所提供的形狀阻力(form drag)促使生成渦漩確實為主控渦流的物理機制,但受到正壓不穩定的調變,為次要物理機制。研究成果發表在Journal of Geophysical Research: Oceans,詳細請參閱線上完整版論文https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1029/2020JC016123。(鄭宇昕 2020/5/11)

 

Cheng, Y.‐H., Chang*, M.‐H., Ko, D. S., Jan, S., Andres, M., Kirincich, A., Yang, Y. J., and Tai, J.‐H. (2020). Submesoscale Eddy and Frontal Instabilities in the Kuroshio Interacting with a Cape South of Taiwan. Journal of Geophysical Research: Oceans, 124, e2020JC016123. https://doi.org/10.1029/2020JC016123 (*Corresponding author)

圖1、衛星觀測葉綠素濃度影像與衛星高度計推估之地轉流場分布圖。