在全球海洋深层，尤其是地形变化复杂的区域，如湾流区、墨西哥湾、北极Beaufort环流区等，均观测到深层环流的季节内振荡现象。该振荡现象的周期通常为5-100天，引起的最大瞬时流速与潮流相当，可达平均流的数倍，并贡献了深层流总方差变化的40%以上（在墨西哥湾甚至可达80-90%）。这些季节内振荡及其能量耗散引起的混合效应可显著调制深层环流，由此影响热量和物质在全球海洋的输送，进而对气候和生态系统产生重要影响。

　　随着国家大力发展深海研究战略的不断推进，南海深层环流季节内振荡现象也于近几年得到观测发现，由于南海环流在联系太平洋和印度洋之间物质和能量交换中的重要作用，该现象一经发现就迅速引起学界的高度关注。然而，由于该现象高度依赖于地形和层结等环境参数，有限的观测仅能揭示其局地特征，无法建立该振荡现象在整个南海深层的全景图像，同时也难以深入开展相应的机制研究。针对以上问题，笔者及其合作者通过综合观测资料和再分析数据，并基于经典波动理论和最新的多尺度能量分析方法，对南海深层环流季节内振荡的时空特征和调控机制进行了系统性研究。

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1）南海深层环流季节内振荡的时空特征

　　基于南海北部的锚系潜标观测显示，南海深层环流存在显著周期为5-60天的季节内振荡，该振荡对于局地深层流速总变化的解释率达到40%以上，相应的流速标准差椭圆长轴在陡峭的陆坡区大致与等深线平行，而在平滑的海盆区则大致与子午线方向平行（图1）。进一步基于HYCOM GLBv0.08再分析数据的谱分析结果显示，该振荡现象基本符合准地转平衡控制下的地形罗斯贝波和行星罗斯贝波的频散关系（图2a）。由于该季节内振荡的高能带主要分布在陆坡区，因此笔者进一步对南海深层地形罗斯贝波进行重点分析，揭示了其显著周期、特征波长以及垂向尺度等波动参数的全场分布，及其位相垂直一致性和振幅向底强化的时空特征，并利用改进的能量射线追踪模型揭示其传播特性（图2b）。

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2）南海深层环流季节内振荡的调控机制

　　基于多尺度能量分析显示，南海深层环流季节内振荡的形成主要由上层中尺度扰动（如中尺度涡）通过引起等密度面变形的压力做功过程提供能量，而来自平流输送以及背景环流不稳定引发能量串级的贡献是次要的（图3）。进一步对地形罗斯贝波活动最为显著的南海北部进行聚焦分析发现，在长期统计意义下，黑潮入侵及其相关涡旋是该海域深层地形罗斯贝波的主要能量来源，波动在黑潮入侵区域形成并沿陆坡向西传播，从而引发南海北部深层环流的季节内振荡，由此揭示了一种联系大洋西边界流和边缘海深层环流的能量路径（图4）。

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以上研究工作由国家自然科学基金青年科学基金项目（42006007）以及中国博士后科学基金面上项目（2020M682767）资助。

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作者简介：

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　　全祺，华东师范大学河口海岸学国家重点实验室副研究员，主要从事海洋环流动力学以及浅海动力学的理论和数值模拟研究，目前主持国家和省部级科研项目2项，在Journal of Physical Oceanography、Journal of Geophysical Research: Oceans、Ocean Modelling以及Progress in Oceanography等主流期刊发表论文12篇（其中第一作者8篇），论文被他人引用180余次，部分成果收录于最新的南海区域海洋学专著《Regional Oceanography of the South China Sea》。