垂向環流是海水運動重要組成部分，對海洋生化要素輸送和海底沉積沉降等具有重要作用。南海西北陸架海垂向環流活躍，同時也是台風的常經之路，台風引起的強垂向混合和水體湧升備受關注，台風影響下垂向環流的時空變化和物質輸運的量化有待探究。不過通常海水垂向流速的量級很小，難以直接觀測，前人多用艾克曼抽吸估算台風引起垂向流速。

學院物理海洋團隊利用2005年熱帶風暴‘天鷹’過境南海西北部陸架海期間的潛标觀測數據，引入定點觀測垂向流速動力診斷方法，通過局地水平流速和密度場的時間及垂向演化來估算垂直流速，量化了垂向對流質量輸送率。2005年7月30-31日‘天鷹’過境時，混合層以上升流為主，垂向流速顯著增強，平均達到1x10^-3m/s，比平均艾克曼抽吸大1個量級。相比混合層，躍層及深層垂向流速則小一個量級。機制分析顯示，上層垂向流速主要受地轉形式垂向流速控制，下層則主要受密度不穩定垂向流速控制。台風過境期間垂向流速引起的對流質量輸運率比垂向湍流混合引起的擴散物質輸運率大一個量級，台風過境期間最大上湧輸運率達到1x10^-5kg/(m³·s)量級。

上述成果2020年發表在《Estuarine, Coastal and Shelf Science》期刊第235期。我院碩士研究生王麗菊同學為第一作者，謝玲玲教授為通訊作者。

圖1. 2005年7月“天鷹”過境南海西北陸架引起的垂向流速及質量輸運

（a）垂向流速時間-深度分布圖，（b）混合層平均垂向流速及各垂向流速分量，（c）台風前後及期間垂向對流質量輸運，（d）台風前後及期間垂向混合擴散質量輸運

論文鍊接：

Wang Liju, Xie Lingling^*, Zheng Quanan, Li Junyi, Li Mingming, Hou Yijun. Tropical cyclone enhanced vertical transport in the northwestern South China Sea I: Mooring observation analysis for Washi (2005).Estuarine, Coastal and Shelf Science, 2020, 235: 106599.