2020年1月21日，美國國家科學院、工程院和醫學院（NASEM）墨西哥灣研究計劃（Gulf Research Program，GRP）宣佈將通過其“理解墨西哥灣海洋系統競爭性資助項目”（UGOS 2）提供200萬美元資金，支持以新理論、新技術和新方法為重點的項目，以增進對墨西哥灣環流系統（LCS）的理解和預測。
墨西哥灣環流系統是由流經墨西哥灣進入大西洋的溫暖環流和從環流上脫落的渦旋組成的。它影響著颶風強度、海上安全、墨西哥灣食物鏈以及漁業、旅遊業等重要產業。鑑於墨西哥灣環流系統的位置、深度、溫度和強度在不斷變化，對其行為研究和預測存在很大難度。UGOS 2將從以下7個方面進行資助：
（1）基於測高數據的墨西哥灣環流系統統計預測模型。項目由Forristall海洋工程公司領導，資助金額為78000美元。該項目將開發一個名為ForLoop的預測系統，該系統將利用機器學習算法和過去26年的開源數據獲取每日海平面波動的信息。該系統將允許用戶對海平面或地表溫度圖進行數字化，以預測環流和渦旋的位置，並估計環流或渦旋在多個預測時段內影響特定位置的概率。
（2）用於環流峰面渦旋研究的非結構化網格嵌套方法。 項目由路易斯安那州立大學領導，資助金額為283847美元。研究人員將在墨西哥灣地區採用嵌套的非結構化網格有限體積社區海洋模型（Finite Volume Community Ocean Model），模擬能量轉換過程以及環流峰面渦旋與海床深度變化之間的相互作用。項目目標是為墨西哥灣地區建立一個海洋預報系統，該系統能夠準確進行一兩週的環流預報。此外，還將創建一個長達20年的衛星數據檔案庫，以檢測和分析在渦旋脫離之前發生的環流峰面渦旋合併事件。
（3）用於量化和預測加勒比海渦旋對墨西哥灣環流系統的動力學影響的拉格朗日方法。項目由邁阿密大學領導，資助金額為349874美元。瞭解西加勒比海和尤卡坦海峽（Yucatan Channel）南部的動力學對於預測墨西哥灣環流系統的行為至關重要。該項目將加勒比海觀測資料納入預測模型，量化預測技能的提高。通過觀測和高分辨率的模型模擬，更加詳細和客觀地描述通過尤加坦海峽的暖流的尺度、量級和路徑，以及其與墨西哥灣反氣旋渦旋演變的關係。
（4）用於判別和預測環流渦旋脫落事件的拉格朗日指標。項目由特拉華大學領導，資助金額為302287美元。該項目將基於物理學概念來建立一種新的方法，以識別環流渦旋脫落事件及其動力因素。它還將評估現有的區域模型對導致渦旋脫落事件的海浪、洋流、潮汐和其他物理海洋過程的檢測能力。
（5）利用傳輸學習方法進行墨西哥灣環流系統海面高度和次表層流的預測。項目由佛羅里達大西洋大學領導，資助金額為346179美元。項目將利用18年的海面高度場和次表層觀測數據，應用機器學習工具預測環流速度、垂直結構和持續時間，以分析渦旋形成和脫落的過程，以使提前1個月預測環流的位置和持續時間、提前2個月預測渦旋脫落的位置和持續時間的預測能力提高，並改進提前幾天預測環流與渦旋的速度、垂直結構和持續時間的預測技巧。
（6）墨西哥灣環流系統和密西西比—阿查法拉亞河（Mississippi-Atchafalaya）系統：相互作用、變異性和建模需求。項目由佐治亞理工學院領導，資助金額為240729美元。該項目將從季節變化、環流位置以及1~10 km小型渦旋出現等方面對墨西哥灣環流系統和密西西比—阿查法拉亞河之間的相互作用進行研究，分析墨西哥灣北部150~200m水深以下驅動水平和垂直混合的物理過程。
（7）尤卡坦海峽監測技術與方法。項目由加利福尼亞大學領導，資助金額為414868美元。基於2018—2019年從19個繫泊設備和99個傳感器收集的數據，設計尤卡坦海峽的輸送監測系統。開發和測試創新的繫泊設備設計，以實現向岸上實時傳輸數據。
轉載本文請註明來源及作者：中國科學院蘭州文獻情報中心《地球科學動態監測快報》2020年第04期，劉燕飛 編譯。
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