近日，威尼斯5994海洋动力与环境研究团队在上层海洋亚中尺度的动力机制研究方面取得进展。该研究提出了一种从ADCP流速剖面提取亚中尺度流的方法，为基于观测资料量化亚中尺度流提供了技术支撑。相关研究成果发表在物理海洋学领域国际知名刊物《Journal of Physical Oceanography》上，我院曹海锦副教授为第一兼通讯作者，美国布朗大学Baylor Fox-Kemper教授，中科院南海海洋研究所经志友研究员，河海大学宋翔洲教授等为合作者，并得到美国罗德岛大学Thomas Rossby教授、Kathleen Donohue教授的指导和帮助。
图1. 不同动力过程的动力机制和主导的时空尺度
海洋亚中尺度过程是物理海洋学研究的前沿和热点，其对海洋能量正向串级和物质垂向输送起重要作用。然而，亚中尺度过程（<20 km）与内波等的时空尺度接近，分离亚中尺度流成为一个的关键难题。本研究基于垂向模态分解理论，结合流速的三维重构原理，提出了一种应用于ADCP流速剖面资料的亚中尺度流分离方法。检验发现，该方法能够有效地分离非平衡亚中尺度流。进一步将该方法应用于Oleander计划的船载ADCP观测资料，研究发现上层海洋亚中尺度的主导动力机制存在季节性差异（冬季为亚中尺度流，夏季为内波），亚中尺度流在冬季显著强于夏季，冬季平均湍动能达到~1×10-3 m2 s-2。该成果首次实现了基于观测资料量化亚中尺度流的强度，具有很好的应用价值。
图2. 基于观测资料的不同季节亚中尺度湍动能
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https://journals.ametsoc.org/view/journals/phoc/aop/JPO-D-22-0134.1/JPO-D-22-0134.1.xml
