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        海洋亚中尺度过程是介于中尺度过程与小尺度湍流过程之间的中间物理过程，在全球能量串级过程中起着至关重要的作用，并且对全球海洋生态系统和气候变化也有着非常重要的影响。然而，海洋科学界对海洋亚中尺度涡丝、锋面和涡旋的演化物理过程及其影响机制的了解仍然相对较少。

        我院海洋大气相互作用研究团队，基于湍流热成风原理，采用美国国家大气研究中心的大涡模拟模式，研究了海洋上混合层中亚中尺度冷涡丝的演化物理过程，旨在探究亚中尺度冷涡丝演化过程及其受控机制。研究发现，亚中尺度次级环流方向发生了周期性的改变（图1），这导致了亚中尺度冷涡丝的演化包含了锋生和锋消两个物理过程。

图1 亚中尺度冷涡丝次级环流方向周期性改变。其中箭头大小和方向表示次级环流的大小和方向，彩色条表示垂向流动的大小和方向。

        前人的研究发现，亚中尺度冷涡丝的演化包含了锋生的开始、捕获和衰减阶段。然而，本研究发现，亚中尺度冷涡丝的锋生和锋消过程能够周期性的转换（图2），这与前人的发现有着本质的不同。本研究的结果表明，亚中尺度冷涡丝锋生和锋消的周期性转换是亚中尺度冷涡丝能够生存较长时间的一个重要机制，并且锋生和锋消的周期性转换与外强迫场的大小无关。

图2 不同风浪大小情况下冷涡丝宽度的变化。

        上述研究成果近期发表在气象与大气科学重要期刊Advances in Atmospheric Sciences （Guojing Li,Dongxiao Wang, Changming Dong, Yeqiang Shu & Zhenqiu Zhang. Frontogenesis and frontolysis of a cold filament driven by the cross-filament wind and wave fields simulated by a large eddy simulation. Advances in Atmospheric Sciences.41: 509-528 (2024) )，我院王东晓教授为论文通讯作者，中科院南海所李国敬博士为论文第一作者，其他合作作者还包括南京信息工程大学的董昌明教授、中科院南海所舒业强研究员和张镇秋工程师。

        本研究获得了国家自然科学基金和南方海洋科学与工程广东省实验室（珠海）创新团队项目的资助。

        论文连接：https://doi.org/10.1007/s00376-023-3037-2