南大洋是全球气候系统的关键组成部分。近几十年来，南大洋经历了明显的变暖和西风增强特征。南大洋的中尺度涡通过调制南极绕极流并影响热量、碳和营养物质的运输，在南大洋发挥着关键的作用：“涡旋饱和”和“涡旋补偿”效应可以解释南极绕极流和经向反转环流对风应力的响应。正是由于中尺度涡旋动力学上的重要性，南大洋的涡动能受到广泛关注。然而，目前尚不清楚具有不同生命周期的中尺度涡旋在变化上是否存在差异。

我实验室极地海洋与气候变化创新团队利用1993年至2020年的卫星高度计观测数据，发现涡旋振幅的增加趋势以长生命周期涡旋（≥90天）为主，其振幅以每十年约2.8%的速度增加，且增强趋势集中在地形的下游区域。相比之下，自1990年代初以来，短生命周期涡旋（10-90天）的振幅并无显著趋势（图1）。能量转换分析表明，与地形相关的平均流的斜压不稳定性增加是长生命周期涡旋增强的原因。由于长生命周期涡旋能够捕获大量水体并诱发更大的速度异常，其可能在未来输送热量、碳和营养物质方面发挥更重要的作用。

图1. 南大洋不同生命周期的涡旋振幅（a）和涡旋数量（b）趋势，以及短生命周期和长生命周期涡旋振幅（c）和涡旋数量（d）的时间序列。（c）和（d）右下角的插图表示每十年单位为百分比的趋势。

研究成果于2023年3月9日被国际著名期刊 Environmental Research Letters 录用发表，题目为“Contrasting trends in short-lived and long-lived mesoscale eddies in the Southern Ocean since the 1990s”。我实验室极地海洋与气候变化创新团队骨干成员、中山大学大气科学学院史飞博士为第一作者，极地海洋与气候变化创新团队核心成员吴仁豪副教授为通讯作者，合作者包括南方海洋实验室主任陈大可院士、极地海洋与气候变化创新团队核心成员杨清华教授、前沿研究中心王传印博士，中山大学大气科学学院博士生林奕辰，中国海洋大学海洋与大气科学学院罗义勇教授、博士生陈睿仪。

该研究得到了国家自然科学基金和南方海洋实验室创新团队建设科研经费等的支持。

文章链接：https://doi.org/10.1088/1748-9326/acbf6b