海洋尺度涡结构与输运特征方面获进展

近日，中国科学院南海海洋研究所研究员蔡树群团队联合自然资源部第二海洋研究所副研究员刘统亚、英国东安格里亚大学副教授Zhai Xiaoming、中国科学院大气物理研究所研究员林鹏飞等科研人员，在海洋中尺度涡结构与输运特征方面取得新进展。相关成果发表于《海洋学进展》（Progress in Oceanography）。

东南印度洋(a)气旋涡和(b)反气旋涡三维结构空间分布。阴影和等值线表示涡旋内密度异常。研究团队供图，下同

论文第一作者、中国科学院南海海洋研究所副研究员何映晖介绍，中尺度涡旋是海洋中广泛存在的海水旋转运动，水平尺度通常为数十至数百千米，生命周期可达数十至数百天，承载着海洋中大部分动能，在海洋水团、热盐输运以及海洋生态环境调节中发挥着重要作用。卫星观测表明，东南印度洋是全球中尺度涡活动较为活跃的区域之一，不同区域涡旋的振幅、生命周期等表层特征存在显著差异。然而，这些涡旋在海表以下具有怎样的三维结构？其垂向结构是否也存在类似的空间差异？不同涡旋生命周期为何存在显著差别？

针对这些问题，研究团队在国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目资助下，综合卫星高度计和Argo浮标观测，系统研究了东南印度洋中尺度涡垂向结构和体积分能量的空间分布特征、涡旋垂向结构、能量耗散与生命周期之间的关系。结果表明，东南印度洋气旋涡的垂向结构具有显著的区域差异，而反气旋涡的区域变化相对较弱。根据垂向结构特征，中尺度涡可分为表层强化型和次表层强化型两类。其中，次表层强化型涡旋以气旋涡为主，其密度异常核心位于约750米深度，最大流速则出现在约250-300米深度，主要分布于利文海流系统及30°S以南的开阔海域。