撰稿：高梓杨

      审定：蔡树群

      近日，中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境国家重点实验室（LTO）陈更新团队在台湾西南气旋涡的三维结构与年际变化机制研究方面取得新进展。相关研究成果发表在Journal of Geophysical Research: Oceans上，硕士研究生高梓杨为第一作者，储小青研究员为通讯作者。

      中尺度涡旋蕴含着海洋中绝大多数的动能，在水团、能量和物质输送中发挥着至关重要的作用。南海中存在一类特殊的涡旋，它几乎每年都在固定的季节内以类似的模式和轨迹出现，被称为南海季节复现性涡旋，对当地的水体输运和海气相互作用有着深远的影响。基于卫星高度计数据和走航观测数据，本研究发现台湾西南部也存在类似的季节复现性气旋涡，称该涡旋为台湾西南气旋涡。然而，台湾西南气旋涡的三维结构、演化规律和年际变化还不为人知。

      本研究基于多年现场观测、卫星遥感和模式数据，结合统计分析和诊断分析，揭示了台湾西南气旋涡的三维结构特征和演化规律，阐述了该涡旋的年际规律。研究结果表明，几乎每年4月至6月，在正压不稳定和风做功的作用下，台湾西南部形成一个气旋涡，随后向西传播，并最终在6月底于东沙群岛附近消亡（图1）。通过重建南海三维温盐流场，本研究刻画了台湾西南气旋涡的温盐流三维结构，涡旋表现为低温高盐的细长圆锥形（图2），对局地物质能量输运和海气相互作用具有重要影响。台湾西南气旋涡表现出与ENSO有关的显著的年际关系，但是两者的年际关系受到PDO位相的调制，在PDO负相位，台湾西南气旋涡的强度与Niño-3.4指数显著相关。然而，在PDO正相，相关性则变得很弱和不显著。进一步研究表明，台湾西南气旋涡在不同PDO位相下的年际变化差异，与低纬度太平洋-东亚遥相关的建立和局地风应力旋度有关。

      本研究基于观测证据和模式数据，描述了台湾西南气旋涡的三维结构，揭示了涡旋演化规律和能量来源，提出台湾西南气旋涡的年际变化受到ENSO和PDO的共同调制的观点。这为理解南海中尺度涡旋的年际变化提供了新的视角。

      该研究主要由国家自然科学基金、广东省基础与应用基础研究基金、中国科学院南海海洋研究所基金等共同资助完成。

      相关论文信息：Gao, Z., Chu, X.^*, Chen, G. (2024). The periodic cyclonic eddy in southwestern Taiwan and its interannual variation related to large‐scale climate variations. Journal of Geophysical Research: Oceans, 129(7), doi: 10.1029/2023JC020818.

      原文链接：https://doi.org/10.1029/2023JC020818

图1. 涡旋演化过程中的能量学分析。（a）BTC1、（b）BTC2、（c）BCC1、（d）BCC2、（e）WW（单位：Wm-2）项为在第0、20、40、60、80 天的气候态分布

图2. 台湾西南气旋涡的复合三维温度异常（上图）和南北向垂直断面上的温度异常（下图）

图3. 南海气旋涡形成及年际变化机制示意图