近日，Journal of Physical Oceanography在线发表了海洋动力-物理环境与智能感知全国重点实验室/海洋与大气学院的最新科研成果“Strain Spectral Features of Internal Waves in Prydz Bay, Antarctica”（南极普里兹湾内波拉伸谱特征）。该成果第一作者为海洋与大气学院在读博士研究生吕淇菲，通讯作者为海洋与大气学院杨庆轩教授。
内波是驱动海洋内部能量传递和湍流混合的重要动力因子，对大尺度海洋环流、海洋生态系统和全球气候系统具有深远影响。内波谱可揭示内波场在不同时空尺度上的能量分布特征，是认识内波场特征和估算内波混合强度的关键基础。全球范围内的内波谱具有显著的空间异质性，南大洋等高纬度海区的内波谱并非普遍满足Garrett-Munk（GM）谱模型。普里兹湾作为南大洋的第三大海湾，同时也是南极底层水的关键源区之一，目前人们对该区域的内波场特征与湍流混合过程仍缺乏系统性认识。
为深入探究此问题，本研究基于中国南极科学考察获取的温盐数据，采用机器学习方法对内波拉伸谱进行聚类分析，揭示了普里兹湾内波拉伸谱的不同形态及关键谱参数的三维分布特征（图1）。结果表明，64°S是普里兹湾内波场的关键动力分界。在64°S以北，内波拉伸谱呈现出明显的高波数谱峰特征与较高的剪切拉伸比，表明该区域存在强烈的近惯性内波信号，并揭示了此处强近惯性内波的多重生成机制：海表强西风、显著锋面及反气旋涡共同促进了近惯性内波的生成与向下传播，此外深层水体中的内背风波破碎也可进一步激发近惯性内波。本研究明确了普里兹湾内波拉伸谱的三维分布特征，深化了人们对南大洋内波场特征、内波谱空间差异的认识，为理解南大洋内波场发展演变及与其它多尺度动力过程相互作用机理提供了新的启示。
图1. 普里兹湾内波拉伸谱及主要特征分析结果。（a）各类内波拉伸谱所占百分比；（b）各类内波拉伸谱谱型，阴影部分对应各类拉伸谱的标准差；（c）各类内波拉伸谱的三维分布；（d）普里兹湾近惯性能量分布；（e）普里兹湾中尺度涡及地转流速矢量图，红色实线为南部锋（SACCF），黑色实线为南边界（SB）。
发表文章列表：
Lv, Q.#, H. Sun#, Q. Yang*, J. Li, W. Zhao, and J. Tian, 2026: Strain Spectral Features of Internal Waves in Prydz Bay, Antarctica. Journal of Physical Oceanography, e260097, https://doi.org/10.1175/JPO-D-26-0097.1.
文章链接：https://doi.org/10.1175/JPO-D-26-0097.1.