近日，《物理海洋杂志》（Journal of Physical Oceanography）发表了中国科学院海洋研究所张林林研究员课题组最新研究成果“Spatiotemporal Features and Generation Mechanisms of Submesoscale Processes in the Low-latitude Western Pacific Ocean”，揭示了低纬度西太平洋亚中尺度过程的空间分布特征、季节变化规律及其生成和变异机制。

亚中尺度过程的特征周期一般为1～10天，特征尺度为1~30公里，连接着地转平衡的中尺度过程和非地转的小尺度湍流混合过程，在全球海洋能量串级以及物质、热量输运中扮演着重要角色。低纬度西太平洋是中尺度涡的高发区，同时也是南北太平洋水团交汇的十字路口，在全球海水输运和热量平衡中扮演着至关重要的角色。然而受观测资料匮乏以及模式分辨率的限制，目前对该海域的亚中尺度过程研究仍是空白。

基于3km分辨率的模式数据和潜标流速观测数据，本文研究了低纬度西太平洋亚中尺度活动的空间分布、生成机制及季节变化规律。研究发现，亚中尺度过程主要发生在棉兰老岛的东南部和哈马黑拉岛的北部区域，其空间尺度小于80km，主要以亚中尺度相干涡旋的形式存在。亚中尺度动能呈现显著的季节变化特征，表现为夏秋强，冬春弱。与中高纬度海区以斜压不稳定（包括混合层不稳定机制和锋生机制）为主导的亚中尺度过程生成机制不同，该海域亚中尺度过程的生成和季节变化主要受正压不稳定的调控。背景流贡献了2/3的亚中尺度动能，中尺度涡旋的贡献只占1/3，这与传统观点中尺度涡旋主导着亚中尺度过程生成的观念不同。此外，亚中尺度动能收支结果还显示了一条通过正向串级的能量耗散途径，对该海域水团的跨密度面混合具有潜在影响。

图1（a）50米深度层上平均亚中尺度动能（cm²/s²）的空间分布；（b）-（e）亚中尺度动能空间分布的季节变化

图2 第一列为2003年6月30日-7月9日期间罗斯贝数的变化（填色），箭头表示对应的速度矢量；第二列和第三列与第一列类似，分别为平均流和中尺度涡旋到亚中尺度过程的正压转化率（m²/s³）的变化；第四列为沿着4.2ºN纬线的速度（cm/s）剖面的变化

论文第一作者为中国科学院海洋研究所博士后惠玉超，通讯作者为张林林研究员，合作者包括王凡研究员、胡敦欣院士以及JAMSTEC的 Hideharu Sasaki研究员。研究得到了国家自然科学基金、中国博士后基金以及山东省自然科学基金等项目联合资助，海上考察得到基金委共享航次计划资助。

论文信息：

Hui, Y., L. Zhang*, H. Sasaki, F. Wang, and D. Hu, (2025). Spatiotemporal Features and Generation Mechanisms of Submesoscale Processes in the Low-latitude Western Pacific Ocean. Journal of Physical Oceanography. doi:10.1175/JPO-D-24-0068.1.