近日，Geophysical Research Letters在线发表了海洋与大气学院最新科研成果“Transition of Turbulence Features From Frontal Modulation to Typhoon Forcing Over the Northern South China Sea Shelf”（南海北部陆架湍流特征转变——从锋面调制到台风强迫）。该成果第一作者为海洋与大气学院青年教师李家宁博士，通讯作者为海洋与大气学院/物理海洋教育部重点实验室杨庆轩教授。
湍流混合通过调控能量转换与物质输运，深刻影响海洋多尺度动力过程、生物-化学-地质过程乃至全球气候；与此同时，湍流自身的强度、机制与能量也受到不同背景水文动力过程的显著调制。因此，探究特殊动力环境下湍流动力与能量特征的演变是打通多尺度动力过程相互作用认知链路的关键一环。
该研究利用南海陆架海域的微尺度直接观测，对近岸强层结环境下、先后受强温度锋和台风诱发风暴过程调控的湍流动力学、能量学演化进行了深入探究（图1）。在上混合层，锋面维持强层结，抑制剪切不稳定与对流不稳定，使得湍流强度、涡扩散系数与混合效率均处于低值；后续风暴显著削弱层结，促进对流不稳定，大幅提升湍流强度、涡扩散系数及混合效率。温跃层及以下受锋面、风暴直接影响较小，始终维持强层结，抑制湍流强度及其耗散与混合效应；但湍流能量转换受到自混合层下传近惯性内波的显著调制，表现为混合效率随近惯性能量的变化发生跨量级的增减。陆架独特的强层结特征也使其混合效率参数化方案迥异于开阔大洋。
该研究揭示了由背景动力过程骤变导致的湍流动力及能量过程的颠覆性演化，强调了近岸强层结环境下湍流混合的独特性质，拓宽了海洋多尺度动力过程相互作用的认知边界。
图1.研究区域湍流相关特征参量在观测期间的时空变化。图（a-d，f）分别为湍流强度Reb、涡扩散系数Kθ、湍动能耗散率ε、混合效率Γ和近惯性动能KENI的深度-时间变化；图（a-d）中黑色曲线为混合层深度，图（f）中蓝线为深度积分的KENI，图（e）为Γ在锋面和风暴主导阶段平均的垂向剖面。
发表文章列表：
Li, J., Yang, Q., Sun, H., Zhang, Y., Zhao, W., & Tian, J. (2026). Transition of turbulence features from frontal modulation to typhoon forcing over the northern South China Sea shelf. Geophysical Research Letters, 53, e2026GL123094. https://doi.org/10.1029/2026GL123094
文章链接：https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2026GL123094