近日，我中心科研人员在海洋中尺度涡与近惯性内波能量转移的研究方面取得新进展，研究成果《Spontaneous Near-Inertial Wave Generation from Mesoscale Eddy: Energy transformation》发表于流体力学国际知名期刊Physics of Fluids。

近惯性内波的破碎是海洋内部跨等密度面混合的主要因素。混合不仅能够在局地形成上升流区，驱动营养盐垂向输送，导致营养物质、溶解氧等的重新分布，将底层营养物质提升，提高海洋初级生产力；还能提供势能驱动全球尺度的子午翻转环流，进而影响海洋中质量、能量与化学物质的全球输运。中尺度涡蕴含了大约90%的海洋动能，是海洋能量从几千公里尺度到毫米尺度串级的重要中间过程。准地转平衡的中尺度涡在长时间演变过程中受扰动后失稳，并伴随有快变运动，而快变运动与中尺度涡的非线性强迫共振生成了近惯性内波。

该研究通过理论分析得出中尺度涡与快变运动相互作用的能量转移方程，并应用高分辨率数值模式定量分析了中尺度涡自发生成近惯性内波过程中的能量转移。研究结果表明，中尺度涡会通过共振作用显著增强其向近惯性内波的能量传递，平均能量转化率近似为5.725× 10 ^-6 Wm^-2；此过程中惯性振荡对中尺度涡和近惯性内波之间的能量转移起到“催化剂”的作用。粗略地估算，全球海洋中尺度涡自发生成的近惯性内波能量能够达到2GW。因此，中尺度涡的自发适应是近惯性内波不可忽视的生成机制，而且是中尺度涡为海洋内部跨等密度面混合提供能量的重要途径。

论文第一作者为我中心赵波助理研究员，通讯作者为我中心刘志亮研究员，合作者包括我中心闵文佳博士、我校数信学院赵亚欣老师和国家海洋信息中心王炜东博士。文章信息：Bo Zhao, Yaxin Zhao，Zhiliang Liu*,Wenjia Ming, Weidong Wang. (2024). Spontaneous Near-Inertial Wave Generation from Mesoscale Eddy: Energy Transformation. https://doi.org/10.1063/5.0211919; DOI: 10.1063/5.0211919。

中尺度涡到近惯性内波的能量转化率