 放大圖片
■科學家認為，冰川溶化影響海洋環流的運行，破壞全球氣溫的平衡，導致各地出現越來越多的極端天氣現象。 資料圖片
【本報訊】大氣及海洋都是存在著湍流現象的流體，有關湍流理論的應用範圍極為廣泛，幾乎所有氣象學及海洋學研究都與其相關。為探究影響全球氣候的海洋環流(Oceanic Circulation)的動力學過程，夏克青首創將「粒子追蹤」(Particle Tracking)技術引入湍流的實驗研究中，希望能藉此揭示相關現象，增進人類對自然的認知。
傳遞熱能 平衡全球氣候
海洋環流為海洋中大規模的海水循環流動，現時全球有5大主要環流，包括南/北太平洋環流、南/北大西洋環流及印度洋環流，它們可將熱能在不同地區傳遞，對全球氣候平衡起著關鍵的作用。不少科學家指出，近年世界各地不時出現極端反常天氣，其中一個主要原因正是由於氣候變暖引致冰川融化，影響海洋環流的運動，電影《明日之後》更是以此借題發揮，指當北大西洋環流停止後，可令北半球大部分地區陷入冰封。
鎖定跟蹤粒子 測量速向變化
夏克青解釋，與一般熱升冷降的「垂直對流」不同，海洋環流是採取「水平對流」的橫向運動，其溫差較小但規模較大。為更有效地掌握有關特性，他正設計新的「粒子追蹤」實驗模型，希望能更主動地觀測「水平對流」的湍流力學模式，「若以沖咖啡的例子說明，以往的方法是停在整杯咖啡的某一點，觀看究竟是咖啡還是鮮奶粒子經過，然後測量它們的流動方向、速度及有關變化；現在則直接跟蹤選定的咖啡粒子，透過記錄其經過不同地方的速度及方向，便可更深入了解過程中的能量混合。」
夏克青預期，新的水平對流的模型研究可幫助揭示海洋環流的動力學過程，藉此了解涉及海水流動的各種自然現象。他又表示，其團隊亦正構思以湍流理論探討大氣環流的天氣變化，「雲形成雨的過程其實存在水分對流，但至今還沒有人成功以實驗模擬出來，我們希望可以多做一點功夫。」
|
放大圖片
