海洋表层非地转流组成和特征的空间分布获揭示

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作者：朱汉斌，莫爱彬   来源：中国科学报   发布时间：2026/5/21

在国家自然科学基金等项目资助下，中国科学院南海海洋研究所研究员杜岩团队在海洋表层非地转流组成与特征的空间分布研究方面取得新进展。近日，相关成果发表于《深海研究第一辑》（Deep-Sea Research Part I）。

论文第一作者、中国科学院南海海洋研究所博士后吴炜介绍，海洋表层流直接表征海水运动，影响海表温度、盐度、碳及浮游植物等物质的分布。目前，全球大洋表层流数据产品主要通过卫星高度计反演的地转流叠加风生埃克曼（Ekman）流获得，但缺失了其他非地转运动分量。实际上，非地转流包含近惯性振荡、潮流、斯托克斯（Stokes）漂流、亚中尺度运动等多尺度物理过程。这些过程不仅调控海洋物质的辐合与扩散，也对海洋能量的正向串级及海气热交换具有重要影响。然而，受限于全球海洋表层流直接观测数据的不足，非地转流各分量的整体空间分布及其物理特征仍不清晰。

研究团队利用1小时与6小时分辨率的海表漂流浮标轨迹观测数据，对全球海洋表层非地转流的空间分布及各分量占比进行了定量统计。结果表明，非地转流在总表层流中的平均占比分别为63%（基于1小时数据）和56%（基于6小时数据）。空间分布上，热带东部海区与副热带海区的非地转流占比较高（>70%），而西边界流系与南极绕极流区域的占比较低（<50%）。进一步对1小时分辨率漂流浮标提取的非地转流进行分解，结果显示：包含亚中尺度运动与惯性重力波的余流分量在总表层流中占比最高，达30%；其余组分依次为近惯性振荡（16%）、Ekman流（9%）、潮流（6%）与Stokes漂流（2%）。

在非地转流各分量中，热带信风区的Ekman流为第二占比项，其他海区则以近惯性振荡为主。空间分布上，Ekman流占比在低纬度海区（20°S-20°N）最高，随纬度升高而减小；近惯性振荡占比则随纬度升高而增加，在中高纬度海区达到峰值。潮流与Stokes漂流在全流中的占比较低，且随纬度变化不显著。

该研究从观测上证实了高频海流存在强水平速度分量，为理解区域海洋动力学中的物质输运与能量串级提供了关键依据，凸显了高频海流观测的不可或缺性。未来海洋观测任务与流场反演产品均需考虑高频非地转分量。

相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.dsr.2026.104692