本报讯 近日，我国科研团队在中纬度多尺度海-气相互作用研究领域取得重要进展，首次利用涡解析地球系统模式揭示了中纬度锋面尺度海-气相互作用对次海盆尺度副热带模态水的控制机理。研究成果以《湾流锋面控制北大西洋副热带模态水的形成》为题，发表于国际综合性学术期刊《国家科学评论》。科研团队由中国科学院院士吴立新领衔，国家自然科学基金优秀青年科学基金项目获得者甘波澜教授等专家组成。

　　作为全球体积最为庞大的副热带模态水，北大西洋副热带模态水形成于湾流及其延伸体南侧，在全球气候变化和物质能量输运中扮演着重要角色。传统的副热带模态水形成机制主要基于以大气驱动海洋为特征的大尺度海-气相互作用建立，但以此为理论框架的气候模式对副热带模态水的模拟效果却不甚理想，特别是低分辨率模式会极大低估副热带模态水的形成率，而其背后的原因一直不清楚。

　　该研究基于涡分辨率地球系统模式（海洋10千米、大气25千米）试验，揭示了以海洋驱动大气为主的锋面尺度海气耦合对次海盆尺度北大西洋副热带模态水形成的主导作用。研究表明，湾流锋面可以通过增大表面风速和增强海-气湿度差，导致海表潜热释放增加，其累积效应能够显著扩大海洋次表层等密度面的露头面积，从而促进副热带模态水的形成。海气耦合模式中海洋分辨率的提高，尤其是对锋面尺度海气耦合过程刻画的改善，是准确模拟北大西洋副热带模态水体积和空间分布的关键所在。

　　该研究改变了“副热带模态水是大尺度海-气相互作用的产物”这一传统认知，强调了锋面尺度海-气相互作用的关键作用，为深入理解模态水的形成机理提供了全新视角，对改善当前气候模式在模态水及其气候、生态效应的模拟与预测方面具有重要的理论指导意义。

　　研究成果由甘波澜教授为第一作者兼通讯作者，实验室博士后于晶洁为共同第一作者，联合来自国内外多家科研机构的专家学者共同完成。研究得到了国家自然科学基金优秀青年科学基金、国家自然科学基金重大研究计划等项目资助。

　　（侯霞）

新闻来源：2023年7月13日[中国自然资源报]我国在多尺度海-气相互作用研究领域取得进展