本报讯 近日，由中国海洋大学深海圈层与地球系统前沿科学中心、物理海洋教育部重点实验室成员张志伟教授、赵玮教授、田纪伟教授等组成的科研团队在海洋亚中尺度动力学研究领域取得重要进展，首次发现亚中尺度过程可通过能量逆向串级对大洋经向热量输运产生重要影响。
据了解，海洋亚中尺度过程在大洋能量串级和物质输运中扮演重要角色，对海洋生地化过程和海气相互作用等具有重要调控作用。尽管高分辨率观测和数值模拟均表明亚中尺度过程可产生很强的垂向热量输运，但根据经典的“混合长”理论，已有研究普遍认为它在大洋经向热量输运中的作用可能极为有限。然而，亚中尺度过程可通过能量跨尺度传递影响中尺度涡等其他动力过程，但对于这种能量串级效应能否以及如何影响大洋经向热量输运，目前尚不清楚。
本研究以中尺度涡和亚中尺度过程极为活跃的南大洋为例，对上述问题开展了深入研究。基于两套不同分辨率但其他配置完全相同的高分辨率数值模拟资料，通过开展多尺度热量输运和能量收支的诊断分析并与观测数据对比验证，研究发现尽管亚中尺度过程自身引起的经向热输运很小，但它可通过能量逆向串级显著增强中尺度涡动能进而增强中尺度经向热输运，从而间接增强南大洋向极的总体热输运。此外，研究还发现，对应于亚中尺度能量逆串级增强中尺度涡，南大洋顺时针和逆时针的平均残差大尺度经向翻转环流也分别显著减弱和增强。
上述研究结果，开辟了亚中尺度过程影响海洋水平热输运的新路径，明确了亚中尺度能量串级对海洋大中尺度环流系统具有重要作用，为今后改进气候模式涡致输运参数化方案提供了理论支撑。《自然·通讯》3月12日对该成果进行了在线报道。
（王晶 侯霞）
新闻来源：2023年4月3日[中国自然资源报]中国海洋大学——海洋亚中尺度动力学研究获进展
编辑：王雅楠
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