本站讯 近日，国际著名学术期刊Science发表了题为“Oceanic Mass Transport by Mesoscale Eddies”（海洋中尺度涡的水体输运）的最新研究成果，并于6月26日在Science Express上向全球科学家及媒体进行了重点推介。此项成果由物理海洋教育部重点实验室应届博士生张正光博士为第一作者、王伟教授等共同完成。
海洋中90％的动能以遍布大洋的中尺度涡形式存在，这些水平尺度从几十公里到几百公里不等的涡旋在绝大部分海域都自东向西的移动。中尺度涡被认为对于全球海洋中热量、盐度、CO2、营养盐等物质与能量的输送与再分配起着至关重要的作用。但是到目前为止，中尺度涡在全球范围内造成的水体输送是未知的。造成这一现状的原因有二：其一，由于观测上的困难，对于中尺度涡的三维结构，尤其是垂直结构目前没有清晰的认识。其二，缺乏描述中尺度涡如何携带水体产生质量通量的物理机制。这两点困难使得研究者无法在全球范围内对中尺度涡造成的水体通量给出可信的估计。
该研究首先基于高度计与Argo浮标资料，揭示了中尺度涡三维结构与其海表面信号之间的定量关系，并利用这一关系发展了一套从卫星高度计数据反演中尺度涡三维结构的方法。其次，提出了中尺度涡通过在等密度面上形成闭合等位涡线携带水体一起运动的物理机制，并以此给出了通过中尺度涡三维结构确定其携带水体体积的判据。在解决了上述两个困难后，估计了中尺度涡在全球范围造成的西向水体输运量可以达到30至40 Sv (1 Sv = 106 m3/s)。这一输运在量级上与大尺度的风生以及热盐环流是可比的，并且其空间分布与背景的大尺度流场呈现出互补之势，这意味着中尺度涡在全球大洋的输运过程中扮演着关键性角色，并可以通过影响海洋对热量、淡水以及温室气体的输送在全球范围内造成可观的气候变异。
令人自豪的是，论文第一作者张正光为中国海洋大学自主培养的博士毕业生，是学校在读博士生首次在Science杂志上发表原创性研究成果，充分展现了中国海洋大学的研究生培养质量及研究生的科研水平。
通讯员：陈朝晖
中尺度涡三维结构与携带水体示意图
