近日，中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境（LTO）经志友团队，在非定常风场强迫对涡旋亚中尺度锋面不对称性的调制作用与机制方面取得新进展。相关研究成果发表在Journal of Physical Oceanography上，LTO硕士研究生吴波岩为第一作者，研究员经志友为通讯作者。

中尺度涡旋海域的海洋锋面是激发亚中尺度过程、调节海洋物质热量输运与能量串级的关键区域。以往的研究表明，大尺度定常风场强迫能够引起中尺度涡旋锋面产生不对称性，即在地转涡旋的顺风（down-front wind）侧增强锋面，而在另一侧减弱锋面。然而，自然界中的真实风场往往是随时间振荡的，关于风场以不同频率发生振荡时，涡旋锋面及亚中尺度过程的非定常响应过程与机制等关键科学问题，目前尚缺乏深入系统的动力学理解。

本研究通过高分辨率数值模拟并结合动力诊断发现，当风场振荡周期与反气旋中尺度涡的旋转周期一致时，风场强迫对涡旋锋面强度及其不对称性的调制作用最为显著。进一步的拉格朗日粒子追踪研究结果表明，水体质点在随涡旋旋转的一个周期内，会在顺风侧经历增强的正Ekman浮力通量（EBF），而在另一侧经历受抑制的负EBF，并在旋转一个周期后累积净的正EBF，从而增强涡旋两侧锋面强度的不对称性。同时发现在风应力松弛阶段，局地涡度加速度和非线性平流能够显著增强亚中尺度锋生及涡旋锋面的不对称性。这种风场强迫与涡旋旋转周期同频的“类共振”机制新发现，可能是增强海洋涡旋海域锋面不对称性的一类重要物理机制。

该研究由国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目共同资助完成。

相关论文信息：Boyan Wu, Zhiyou Jing* (2026). Wind Variability at Synoptic-to-Planetary Frequency Enhances Front Asymmetry of Mesoscale Eddy. Journal of Physical Oceanography., 56, 1197-1213,  https://doi.org/10.1175/JPO-D-25-0203.1.

原文链接：https://doi.org/10.1175/JPO-D-25-0203.1

图1 定常风与非定常风强迫的涡旋锋面演变过程

图2 风应力增强与风应力松弛引起的涡旋锋面响应示意图