近日，海洋所胡敦欣院士和庞重光研究员团队基于长期连续的潜标观测，阐明了西北太平洋台风过境激发的风生近惯性内波的基本特征、能量通量及其对跨等密度面湍流混合的影响，研究成果发表于国际学术期刊Journal of Geophysical Research: Oceans。

西北太平洋台风频发，具有丰富的近惯性运动。同时，该海区的背景场也十分复杂，特别是中尺度涡非常活跃，能够显著影响近惯性内波的传播和耗散等过程。团队基于西北太平洋四套潜标观测数据（L11、L12、L15、L17），采用波包分析等方法，深入分析了2017年10月台风“兰恩”过境所引起近惯性内波的基本特征，探究了海表风场、平均流、中尺度涡、背景层结的影响，并评估了近惯性能量通量及其对跨等密度面湍流混合的贡献。

通过比较台风“兰恩”过境时在四个不同站位生成的近惯性内波，发现位于两个气旋涡之间（L17）的近惯性动能下传深度为~620 m，比位于负涡度区域（L12站）的下传深度（~400 m）更深，而两种情况下近惯性能量通量的下传效率相当，分别为25%和21%。射线追踪模型结果显示，这是由于L17站位北面的强正涡度使向北传播的近惯性内波被反射，随后在层结最强处（~70 m）下传加速所导致。能量收支分析结果表明，在台风“兰恩”期间，大约5%~25%的近惯性风功注入到海洋上层50~200 m，而其中6%~25%的近惯性能量通量能够辐射到深层200~400 m。台风引起的强近惯性内波使耗散率增强了3~8倍，为跨等密度面湍流混合提供了约42%的能量。

该论文第一作者为中国科学院海洋所博士研究生袁圣铭，通讯作者为闫晓梅副研究员、张林林研究员，合作者包括庞重光研究员和胡敦欣院士。研究得到了国家重点研发计划项目、中国科学院战略先导专项、国家自然科学基金等项目的联合资助。

图1（a）四个潜标站位（绿色五角星）和台风“兰恩”轨迹（彩色实线），填色图为台风期间风生近惯性内波的潜力；（b）台风期间的海表高度异常；（c–f）四个潜标站附近的相对地转涡度

图2 四个潜标站位处（a–d）海表10 m风速，（e–h）混合层中的风功，以及（i–l）向下传播的近惯性动能

相关论文信息：

Yuan, S.,Yan,X.,Zhang,L.,Pang,C.,& Hu,D. (2024). Observation of near‐inertial waves induced by typhoon Lan in the Northwestern Pacific: Characteristics,energy fluxes and impact on diapycnal mixing. Journal of Geophysical Research: Oceans,129,e2023JC020187. https://doi. org/10.1029/2023JC020187.