近日，我室深海远洋多尺度动力过程团队核心成员、南京信息工程大学的董昌明教授在国际地球科学重要期刊“Geophysical Research Letters”发表了题为“The Seasonality of Submesoscale Energy Production, Content, and Cascade”的文章。该论文的第一作者是团队的青年教师董济海博士，通讯作者是董昌明教授。

海洋次中尺度过程是当今海洋学研究的前沿热点，上混合层亚中尺度过程具有明显的冬强夏弱季节变化特征。以往的研究将其能量的季节变化归因于混合层不稳定导致的有效位能的释放，冬季较深的混合层为亚中尺度提供了更多的能量来源。

该研究基于MITgcm高分辨率模型结果分析发现，相比于混合层厚度、有效位能转化率在二月份达到峰值，亚中尺度的强度滞后一个月，在三月份达到峰值。而有效位能的释放作为亚中尺度过程能量的“源”（常年为正，始终为亚中尺度提供能量），显然无法解释亚中尺度能量衰减的原因，而非线性相互作用在其中扮演着重要的角色。能谱分析表明，非线性相互作用可将由混合层不稳定生成的亚中尺度能量逆向传输给中、大尺度流场（逆级串），其强度在四月份达到最强。二者的相对变化很好的解释了亚中尺度强度的季节变化特征。

该工作是在董昌明教授负责牵头的科技部重点研发专项“高分辨率海洋模式关键物理过程参数化方案的研发”的支持下完成的。亚中尺度参数化研究作为该项目的研究重点内容之一，为亚中尺度参数化奠定了重要的理论基础。

布朗大学Baylor-Fox Kemper教授和加州大学洛杉矶分校张弘教授为该文的合作作者。

The distributions of the Rossby number calculated from the original velocity filed are shown in (a, b). The middle and lower panels show the distributions in the region denoted by the black rectangles. The Rossby number in (c, d) is calculated from the original velocity field, while (e, f) from the temporal lowpass filtered velocity filed.

The monthly energy fluxes integrated along the wavenumber above 1.25x10−5 cycles m−1 (below 80 km). The integration from positive ADV, negative ADV, PK and summation denoted by blue solid, blue dashed, green and red lines, respectively.

论文链接：https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2020GL087388