近日，中国科学院海洋研究所张林林研究员课题组在阿古拉斯海域中尺度涡研究方面取得新进展，研究成果“Seasonal Variability of Eddy Kinetic Energy in the Greater Agulhas Current System”发表于国际学术期刊Journal of Geophysical Research: Oceans。

阿古拉斯流系同时连接印度洋、大西洋和南大洋，是全球海洋环流的关键节点。该海域拥有复杂的环流、翻转、弯曲和环状结构，是南半球中纬度海域中尺度涡旋最活跃的区域，在印度洋-大西洋跨洋盆物质与能量输送中扮演着重要角色。前人研究指出，阿古拉斯流系的中尺度涡存在（南半球）夏强冬弱的季节循环，但我们对这种季节循环背后的物理机制的理解尚不清晰。同时，莫桑比克流与阿古拉斯流的流速受不同动力机制所调控，在季节变化上显示出明显的相位差，这种差异能否通过涡-流相互作用传递给中尺度涡，是一个令人感兴趣的问题。

基于1/4°分辨率的ECCO2模式数据和OSCAR海洋近表层观测数据，使用梁湘三教授团队发展的MWT与MS-EVA多尺度能量学分析方法，本文研究了阿古拉斯流系不同海域涡动能（EKE）的季节变化特征与机制。研究发现，阿古拉斯流系EKE的季节变化具有空间不均一性：沿莫桑比克流的EKE春季最强，秋季最弱，而北阿古拉斯流域和阿古拉斯折返区的EKE夏季最强，冬季最弱（图1）。在以上各子区域中，平均流的正压不稳定都与EKE的季节变化规律一致；非局地作用主要对EKE进行空间再分配，其在莫桑比克流域表现为夏强春弱的EKE输入，在阿古拉斯折返区表现为冬强秋弱的EKE输出，而在北阿古拉斯流域，冬春（夏秋）两季存在 EKE 的强输入（输出）；此外，局地风强迫和斜压不稳定对EKE的影响都比较弱，约为平均流正压不稳定作用的10%~20%，且它们的季节变化规律也都与EKE不同（图2）。因此，对于阿古拉斯流系EKE的季节变化，尽管存在空间差异，但在各个子区域都主要是受平均流正压不稳定的控制。

图1（a~d）基于ECCO2模式数据与（e~f）OSCAR观测数据的EKE的（a, e）春季（10~12月）、（b, f）夏季（1~3月）、（c, g）秋季（4~6月）和（d, h）（7~9月）冬季平均。

图2（a）莫桑比克流域、（b）北阿古拉斯流域和（c）阿古拉斯折返区内涡动能（EKE）、正压转换率（BTR）、斜压转换率（BCR）、非局地能量输送（NLT）、局地风强迫（EWW）和余项（RI）的气候态季节平均。

论文第一作者为中国科学院海洋研究所博士后李盟盟，通讯作者为张林林研究员和闫晓梅副研究员，合作者包括庞重光研究员、胡敦欣院士等。研究得到了国家自然科学基金、中国博士后基金及山东省自然科学基金等项目联合资助。

论文信息：

Li, M., X. Yan*, L. Zhang*, Y. Hui, C. Pang, Z. Liu, and D. Hu, (2025). Seasonal Variability of Eddy Kinetic Energy in the greater Agulhas Current System, Journal of Geophysical Research: Oceans, 130, e2024JC021731. doi:10.1029/2024JC021731.