海洋分层及其对全球潮汐的影响，最新发现的解释
海洋分层是指不同温度、盐度和密度的海水分层，形成不同的水柱，从而影响潮汐的传播方式。围绕分层在全球海洋潮汐长期变化中的作用的研究是海洋学研究的一个重要领域。它强调了海洋温度、盐度、密度和潮汐力之间的复杂相互作用如何对我们理解海洋动力学、沿海生态系统和气候变化的影响产生深远影响。
德国波恩大学大地测量与地理信息研究所一项新的研究，深入探讨了分层变化与全球潮汐行为趋势之间的联系，这项研究强调了分层在理解 M2 潮汐等公海潮汐成分趋势方面的重要性。
分层与潮汐的关系
2012 年，维多利亚大学地球与海洋科学学院的研究人员 探讨了分层变化如何改变潮汐模式，特别是通过对垂直粘度和底部摩擦的影响。该研究的重点是东海和黄海，在那里观察到分层变化会改变潮流和海底之间的相互作用。摩擦力的这种改变会显著改变潮汐幅度和传播。
他们的研究在前人工作的基础上证明潮汐行为不仅受月球引力等外部因素的影响，还受分层等内部海洋条件的影响。这项研究强调，气候变化引起的分层变化可能会改变主要沿海地区的潮汐动态。
2023年，美国华盛顿州西雅图华盛顿大学应用物理实验室研究人员利用卫星测高和其他遥感技术观察到 M2 内部潮汐模式在过去三十年中有所加强。研究人员利用1993 年至2022 年的卫星测高海面高度(SSH)测量数据 来探测内部潮汐的变化，他们分别利用1995-2009 年和2010-2019年的数据构建了两个模式 , M2内潮模型M9509和M1019 .然后使用独立的测高数据对这些模型进行评估，以确认研究结果。
这项研究发现，在过去30年中，模式 1 的M2内部潮汐的能量增强了约6 %，研究发现分层增强是观察到的趋势背后的一个关键驱动因素，因为更强的分层会导致更有活力的内部波，进而影响全球海洋潮汐。
这些研究结果，与最新的这项研究相一致，都强调了海洋垂直分层和温度梯度对潮汐行为的影响，并表明气候变化的影响在这些变化中发挥着重要作用。
新的研究发现
德国波恩大学大地测量与地理信息研究所的研究人员，研究了全球海洋潮汐的长期变化以及分层如何在这些长期变化中发挥作用。
研究人员利用了大量的数据集，利用三维全球海洋模型，模拟海洋分层如何与潮汐力相互作用， 估计1993 年至 2020 年之间的分层的影响。
研究发现，层加剧已导致 M2 潮汐发生逐渐但可观察到的变化，导致潮汐幅度每年减小约0.1毫米，这种影响在沿海地区最为明显，如澳大利亚西北部大陆架和北美西部海岸。这种变化主要是由于分层增强导致向内部潮汐转移的能量增加，这导致了观察到的潮汐幅度呈负趋势。
该研究表明，分层是当代潮汐变化的一个重要因素，它们可能会调节甚至覆盖潮汐对海平面上升的响应，在预测极端海平面和洪水灾害时应予以考虑。
思考
分层对潮汐的影响在区域上有何差异？ 虽然已经观察到全球趋势，但分层在潮汐变化中的作用可能因地区而异，尤其是在河口和沿海环境中。特定的区域因素（例如局部变暖或淡水输入）如何改变分层对潮汐的影响？其他海洋过程（如上升流或混合）如何与分层相互作用以影响潮汐？ 分层与其他气候驱动的海洋变化之间有何相互作用？
参考文献：Lana Opel, Michael Schindelegger & Richard D. Ray ，A likely role for stratification in long-term changes of the global ocean tides. Communications Earth & Environment volume 5, Article number: 261 (2024) ，doi.s43247-024-01432-5
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