近日，中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境与岛礁生态全国重点实验室海洋动力热力过程及其环境效应研究团队在阿拉伯海索马里沿岸涡旋能量演变机制研究方面取得重要进展。研究发现，索马里沿岸大涡旋区域的涡动动能并不会随着夏季风达到峰值而同步增强，而是表现出约55天的显著滞后响应。这种延迟并非由风场直接控制，而是由海洋内部能量转换过程主导。相关成果以“Delayed response of eddy kinetic energy build-up off Somali coast during summer monsoon”为题发表在国际气候学期刊Climate Dynamics上。论文第一作者为博士研究生林俊澍，副研究员王闵杨和研究员杜岩为共同通讯作者。上海交通大学博士后戴零星、日本海洋研究开发机构Hideharu Sasaki参与了本研究。

阿拉伯海位于印度洋西北部，是全球季风活动最强烈的海域之一。每年夏季，强盛的西南季风驱动索马里洋流向北发展，并在索马里沿岸形成北印度洋最强的反气旋涡--Great Whirl。该涡旋不仅是区域海洋环流的重要组成部分，还对海洋热量输运、生物地球化学过程以及海气相互作用产生重要影响。以往研究主要关注大涡旋的形成机制及其年际变化特征，但对于涡动能量如何积累、维持以及响应季风强迫的具体过程仍缺乏系统认识。

研究团队结合卫星高度计观测资料和1/10°高分辨率海洋模式（OFES2）模拟数据，对索马里沿岸区域夏季风爆发后的能量收支过程进行了系统分析后发现，尽管西南季风在季风爆发后约两个月达到峰值，但区域涡动动能峰值却滞后约55天出现（图1）。进一步的能量诊断表明，这种显著延迟主要来源于海洋内部的能量转换过程，而非直接风能输入。

图1 夏季风爆发后季风指数和涡动能的时空分布

在季风初期，风应力做功为海洋提供持续的机械能输入，促进索马里洋流迅速增强。随着洋流发展，其平均流与涡旋之间的相互作用逐渐加强，正压不稳定能量转换持续增强，并最终成为涡动能增长的主要来源。即使在季风强度开始减弱之后，平均流仍能持续向涡旋输送能量（图2），从而维持大涡旋区域较高水平的涡动能，并导致EKE峰值明显滞后于季风峰值。

图2 夏季风爆发后涡动能收支项的变化

进一步分解分析发现，正压能量转换主要受索马里洋流拉伸效应控制，反映出平均流非线性过程在能量传递中的关键作用。与此同时，由沿岸上升流及涡旋活动共同作用形成的斜压不稳定过程也持续向涡旋提供能量补充。研究还发现，大涡旋和南部环流系统形成的冷水舌结构能够增强位能向动能的转换，为区域中尺度活动提供额外能量来源。

该研究获得国家自然科学基金、中国科学院战略性先导科技专项、广东省自然科学基金等项目联合资助。

论文信息：Lin, J., Wang, M.*, Dai, L., Hideharu, S., Du, Y.*.  Delayed response of eddy kinetic energy build-up off Somali coast during summer monsoon. Climate Dynamics, 64, 278 (2026).

原文链接：https://doi.org/10.1007/s00382-026-08196-y