在国家自然科学基金、广东省自然科学基金等项目资助下,中国科学院南海海洋研究所副研究员王闵杨、研究员杜岩团队联合上海交通大学、日本海洋研究开发机构等科研人员,揭示了阿拉伯海索马里沿岸涡旋能量演变机制。相关成果近日发表于《气候动力学》(Climate Dynamics)。
夏季风爆发后季风指数和涡动能的时空分布。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博士生林俊澍介绍,研究团队基于卫星高度计观测与1/10°高分辨率海洋模式数据,系统分析了夏季风爆发期间索马里沿岸区域的能量收支,揭示了该海域涡动动能(EKE)的演化规律。
研究发现,索马里沿岸大涡旋区域的涡动能并未随西南季风强度的峰值同步增强,而是呈现出约55天的显著滞后。这一延迟并非由局地风应力直接控制,而是源于海洋内部能量转换过程的调控。
具体机制上,季风初期风应力做功输入机械能,驱动索马里洋流迅速增强;随后,平均流与涡旋间的相互作用逐步加强,正压不稳定能量转换持续增加,并成为涡动能增长的主要来源。即使在季风强度减弱后,平均流仍能通过非线性拉伸效应持续向涡旋输送能量,维持高水平的涡动动能,最终导致EKE峰值滞后于季风峰值约55天。
夏季风爆发后涡动能收支项的变化。
进一步分解分析表明,正压能量转换主要由索马里洋流的水平拉伸作用主导,同时沿岸上升流与涡旋活动激发的斜压不稳定过程也为涡旋提供持续能量补充。此外,大涡旋与南部环流系统共同形成的冷水舌结构,有利于位能向动能的转换,进一步增强了对区域中尺度活动的能量输送。
该成果深化了对季风驱动下海洋涡旋能量收支过程的理解,为区域环流变化及海气相互作用研究提供了重要科学依据。
相关论文信息:https://doi.org/10.1007/s00382-026-08196-y
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