北大西洋深层水的转变路径

我们利用转变路径理论（Transition Path Theory, TPT）以比早期分析更具统计稳健性的方式，刻画了副极地北大西洋中北大西洋深层水（North Atlantic Deep Water, NADW）向南的路线。TPT 通过对其轨迹所描述的拉格朗日动力学进行离散化，应用于该区域所有可用的 RAFOS 和 Argo 浮标。通过考虑不同深度的浮标，我们研究了 NADW 上层（UNADW）和下层（LNADW）的转变路径。我们发现，源自拉布拉多海和西南伊尔明格海的多数 UNADW 转变路径到达了沿浮标所及的副极地北大西洋域南缘呈纬向排列的目标的西侧，这一过程以组织良好的深层边界流（deep boundary current, DBC）形式完成。源自雷克雅内斯脊以西的 LNADW 转变路径呈现出类似模式，而该脊以东的路径则通过 DBC 及沿目标若干其他位置以较无序的方式抵达目标西侧，表明沿中大西洋海岭东西两翼存在向南流动。肉眼检视轨迹表明赤道向的 NADW 路线通常具有更强的扩散性。一种与轨迹直接检视无关的、将流动域动态分解为类似后向时间吸引盆的源无关分解揭示，对 UNADW 而言目标西侧的影响范围远宽于 LNADW。对于 UNADW，从拉布拉多海和伊尔明格海出发的路径平均预期持续时间为 2 至 3 年。对于 LNADW，持续时间受雷克雅内斯脊影响：从该脊西侧出发长达 8 年，从东侧平均约 3 年。