近日，Journal of Geophysical Research: Oceans在线发表了海洋与大气学院的最新科研成果“Interannual Variations of Wintertime Mixed Layer Depth in the Northern South China Sea”（南海北部冬季混合层深度的年际变化特征）。该成果第一作者为海洋与大气学院在读博士研究生王一格，通讯作者为海洋动力-物理环境与智能感知全国重点实验室/海洋与大气学院兰健教授。
关于南海混合层的气候平均特征已经开展了较为深入的研究，在冬季，其深度达到全年最大值、并具有北深南浅的空间分布。南海北部深厚的混合层形成了露头现象（outcropping），通过潜沉过程驱动了南海浅层经向翻转环流，导致南海热量的再分配并影响南海的热力结构，进而对局地气候产生显著影响。该研究基于再分析资料，探究了南海北部冬季混合层深度的年际变化及其机制。研究结果表明，其具有两个显著的年际变化周期（2-4年和7-8年），并且受不同物理过程的控制。
海洋上层的热力结构对局地海气因子的响应解释了2-4年周期的年际变化（图1），且海表净热通量比风应力旋度的作用更为显著。对于7-8年周期而言，局地海气因子的作用不再显著，而海洋通道则占主导作用，通过吕宋海峡输入的太平洋高密水，显著影响南海北部上层海洋的层结强度，导致该海域混合层深度的变化（图1）。特别是，吕宋海峡的表层输入与次表层输入存在通量差异，使得这种影响更加有效，南海北部混合层深度的变化也更加显著。当表层与次表层的通量差异增大（减小）时，南海北部层结稳定性减弱（增强），有利于在风搅拌作用下垂向混合的加强（抑制），进而导致混合层加深（变浅）。另外，由于吕宋海峡水体输送引起的热盐平流在南海北部均具有重要作用，与2-4年周期不同，盐度效应对层结强度和混合层深度的影响非常重要。
图1.南海北部冬季混合层深度年际变化的影响机制示意图。纬向剖面是南海北部气候态的冬季海温（等值线）和盐度（涂色），经向剖面是冬季吕宋海峡纬向流速分布。NHF代表海表净热通量，WSC代表风应力旋度，ΔLST代表吕宋海峡表层与次表层通量之间的差异。在2-4年周期中，NHF的正异常（向上）和WSC的负异常有利于混合层深度增加；在7-8年周期中，ΔLST的正异常有利于混合层深度增加。
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Yige Wang, Jian Lan*. Interannual Variations of Wintertime Mixed Layer Depth in the Northern South China Sea. Journal of Geophysical Research: Oceans, 2025, 130 (12): e2025JC023139.
文章链接：https://doi.org/10.1029/2025JC023139