阿古拉斯流系涡动能季节变化机制获揭示

近日，中国科学院海洋研究所研究员张林林团队在国际权威期刊《地球物理研究杂志：海洋》发表重要研究成果，首次系统揭示了阿古拉斯流系中尺度涡动能（EKE）的季节变化特征及其物理机制。这项突破性研究为理解南半球中纬度海洋环流动力过程提供了关键科学依据。

阿古拉斯流系作为连接印度洋、大西洋与南大洋的"海洋枢纽"，其复杂的环流结构在全球物质能量输送中扮演着重要角色。该海域中尺度涡旋活动强度是南半球中纬度区域之最，但其季节变化机制长期困扰着海洋学界。

张林林团队通过创新性研究发现，阿古拉斯流系不同子区域的EKE季节变化呈现显著空间差异：莫桑比克流域EKE呈现春强秋弱特征，而北阿古拉斯流域和折返区则表现为夏强冬弱。这种差异化的季节循环模式突破了传统认知，为深入理解海洋动力过程提供了新视角。

研究团队采用1/4°高分辨率ECCO2模式数据与OSCAR观测数据，结合复旦大学教授梁湘三团队研发的MWT与MS-EVA多尺度能量学分析方法，成功解析了EKE变化的物理机制。研究证实，平均流正压不稳定是驱动EKE季节变化的主导因素，其贡献率高达80%以上。在莫桑比克流域，非局地作用表现为夏季EKE输入增强、春季输入减弱；北阿古拉斯流域则呈现冬春强输入与夏秋强输出的交替特征；阿古拉斯折返区冬季EKE输出显著增加，秋季则明显减弱。这些发现揭示了涡-流相互作用的空间异质性特征。

值得注意的是，局地风应力强迫与斜压不稳定对EKE的影响较弱，仅占正压不稳定作用的10%-20%，且季节变化规律与EKE不同步。这一发现修正了学界对风生涡旋重要性的传统认知，凸显了平均流动力机制的核心地位。研究还发现莫桑比克流与阿古拉斯流的流速相位差可通过涡-流相互作用影响中尺度涡活动，为跨区域海洋动力耦合研究开辟了新方向。

该研究由博士后李盟盟担任第一作者，张林林与副研究员闫晓梅共同指导完成，中国科学院院士胡敦欣等多位专家参与合作。项目获得国家自然科学基金、中国博士后科学基金及山东省自然科学基金联合资助。

据悉，研究成果不仅完善了海洋中尺度涡旋理论体系，更为气候预测模型参数优化提供了关键数据支撑，对提升海洋灾害预警能力具有重要应用价值。