2016年7月,国际著名学术期刊《自然》(Nature)发表了《海洋涡旋与大气的相互作用对西边界流的影响》的最新研究成果,该成果由青岛海洋科学与技术国家实验室的海洋动力过程与气候功能实验室研究团队完成。《自然》(Nature)杂志邀请国际相关领域的权威专家同期发表相关评论文章。
经典海洋环流理论认为西边界流是由大尺度风场驱动的,通过高分辨率区域和全球气候耦合模式,该研究成果首次指出海洋中尺度涡和大气的相互作用对维持西边界流具有重要作用,介绍了中尺度涡影响西边界流的动力机制。该研究表明在黑潮及其延伸体区,削弱中尺度涡和大气的相互作用,会导致黑潮流速减弱20%-40%。通过对海洋中尺度涡势能分析,发现超过70%的涡旋势能通过海气界面的中尺度热力耦合耗散掉。当中尺度涡和大气的耦合被减弱,势能的耗散显著减弱。为维持中尺度涡的势能收支平衡,势能的产生要相应的减少,中尺度涡从平均流吸收能量减弱,从而使平均流-黑潮变弱。
该成果为西边界流的动力机制研究提出了新的思路,为气候模式中西边界流的准确模拟提供了理论依据,对进一步模拟和预报中纬度风暴轴及其对气候变化的响应具有重要意义,是海洋动力过程与气候功能实验室在太平洋西边界流研究领域的又一重要进展。