海洋科学学术讲座预告第517期｜大气冷却作用下亚中尺度过程的温盐补偿与锋消机制研究

  亚中尺度过程是上层海洋中最活跃的动力过程之一，其水平尺度通常为数百米至数公里，时间尺度为数天，具有较强的相对涡度、辐聚辐散和垂向运动。尽管尺度较小，亚中尺度过程却能够显著增强海洋上层的热量、营养物质输运，并在海气交换、混合层再层化及海洋能量转换中发挥重要作用。海洋锋面是亚中尺度活动的重要载体，通常表现为温度、盐度或密度在水平方向上的急剧变化。海水密度由温度和盐度共同决定。当温度与盐度变化对密度的贡献方向相反，便形成温盐补偿。温盐补偿能够削弱水平密度梯度，进而调节锋面强度及其演变。然而，在大气强迫和亚中尺度运动共同作用下，温盐补偿如何形成，以及它对锋生和锋消过程的影响，仍缺乏清晰认识。本研究基于南海北部12台水下滑翔机阵列观测，并结合高分辨率理想化数值模拟，分析台风影响期间盐度锋附近的温盐结构变化。结果表明，海表冷却可增强亚中尺度活动和再层化，使浅混合层区域快速形成与盐度梯度相对应的温度梯度，从而显著加强亚中尺度温盐补偿。增强的补偿进一步削弱密度锋，促进锋消，并构成上层海洋涡动势能的重要耗散途径。