一种新方法可以量化洋流的空间间歇性

了解大西洋环流是评估全球海洋相互联系(即所谓的“全球传送带”)的关键。这是因为大西洋的纬度两端与极地地区接壤，是引发全球传送带开始的冷水形成区域。由于密度高，每年冬天这些极地地区的水域都会下沉并启动传送带，从而有助于在全球范围内重新分配热量，最终影响气候，尤其是在欧洲。

为了在行星尺度上量化这种环流，有必要了解导致大电流的空间和时间间歇性的所有过程的强度，即扩散过程。巴塞罗那海洋科学研究所(ICM-CSIC)领导的一项新研究深入研究了南大西洋的水平扩散过程，开发了一种新的方法来计算区域和全球层面的扩散。

该研究的主要作者Anna Olivé表示：“我们将这种新方法命名为 ROD(扩散径向偏移)，它使我们能够确定海洋中的水平扩散系数并估计其空间变化。”

为了开展这项发表在著名的《大气与海洋技术杂志》上的工作，研究人员分析了 2002 年至 2020 年间 600 多个漂流浮标的位移，即随洋流漂流的拖动浮标，从而了解它们的位移方向和速度。

Anna Olivé补充道：“然后，我们对这些浮标的轨迹进行了数值模拟，并计算了漂流浮标的最终位置与数值模拟估计的位置之间的距离，这使我们能够量化该地区存在的水平扩散过程。”

研究表明，最大水平扩散发生在海洋表面附近的前 200 m 深度，而最小值出现在 1400 至 2000 m 深度之间。由于强大的福克兰洋流的存在，南极最北端的扩散也增加了，福克兰洋流沿着巴塔哥尼亚的大西洋海岸向北流动，到达拉普拉塔河。

该研究的合著者Josep Lluís Pelegrí解释说：“这一重要的空间差异证实了海洋中水平扩散的巨大变化，这凸显出常数系数不能在整个海洋中使用。”

与其他方法不同，ROD 方法易于实现，并且不需要过多的计算。Anna Olivé 表示，“这促进了它的应用，并使其成为了解南极锋面等动态区域的扩散和湍流混合过程的有效工具”。

例如，新方法将使得能够知道哪种水平扩散系数最适合研究每个海洋区域。到目前为止，该参数的不确定性限制了海洋数值模型的预测能力。

“由于漂流浮标数量的增加以及高分辨率数值模型和再分析的不断改进，ROD方法将为我们提供更精确的估计，使我们能够更好地预测大规模过程的时间演化，对我们星球的气候产生重大影响，例如全球传送带，” Anna Olivé总结道。