齊魯網10月8日訊省教育廳消息，國際著名期刊Nature Communications（《自然▪通訊》）日前在線發表了題爲"Latitude-dependent finescale turbulent shear generations in the Pacific tropical-extratropical upper ocean"（《熱帶-亞熱帶太平洋海洋上層細尺度湍流剪切產生機制的緯度依賴性研究》）的最新研究成果。此項工作是由中國海洋大學物理海洋教育部重點實驗室（以下簡稱實驗室）青年學者張志偉博士爲第一作者，實驗室田紀偉教授、美國夏威夷大學裘波教授爲共同通訊作者，實驗室趙瑋教授、黃曉冬副教授爲合著者的科研團隊共同完成。

湍流混合生成機制隨緯度變化的示意圖：

海洋湍流混合是維繫全球大洋環流能量平衡的關鍵因子，在調控海洋上層熱量與物質的垂向分佈、海洋生物地球化學過程，乃至全球氣候變化等方面起到十分重要的作用。然而，由於目前對湍流混合驅動機理認識不足，且海洋模式無法直接分辨湍流混合過程，海洋學家不得不對其“混合效應”進行參數化處理，這成爲提高海洋模式模擬與預測能力的主要瓶頸。

研究團隊利用中國海洋大學在太平洋143E斷面構建的潛標觀測網（17套潛標組成）所獲取長達一年的連續觀測資料，首次揭示了熱帶-亞熱帶太平洋海洋上層混合的子午向分佈特徵和驅動機制。研究發現，太平洋的上層混合率在0-22N範圍內呈現出“W”形的子午向分佈規律，其中混合率的三個峯值分別出現在0-2N、12-14N和20-22N。研究進一步指出驅動這三個強混合帶的動力學機制：赤道區域背景流系的強剪切、全日內潮在臨界緯度的亞諧波不穩定和副熱帶逆流區中尺度暖渦對近慣性震盪的“煙囪”效應。由於上述多尺度動力過程在其它大洋也具有相似的緯度分佈，該研究結果在全球熱帶-亞熱帶大洋應該具有普適性。該成果不僅極大地豐富了海洋多尺度過程相互作用與能量級串的理論框架，也爲改進海洋模式的垂向混合參數化方案奠定了基礎。

由實驗室田紀偉教授領銜的科研團隊，多年來一直秉承海洋觀測與海洋動力學有機結合的研究理念，在國際上成功構建了太平洋與南海潛標觀測網，並開展了多次大型的科學觀測實驗（如“南海內波實驗”、“南海中尺度渦實驗”等），在海洋多尺度過程相互作用與能量級串領域取得諸多突破。論文的第一作者張志偉是實驗室自主培養的博士（2016年畢業並留校工作），該文章的發表不僅體現了實驗室在海洋觀測和海洋多尺度動力學領域的國際前沿地位，也彰顯了實驗室對青年人才培養的重視。