近日，卫星海洋环境动力学国家重点实验室王云涛副研究员等在Journal of Geophysical Research发文详述了东太平洋温度锋面的时空格局及主导锋面形成、迁移的动力机制，发现风场驱动了近岸锋面的季节变化，厄尔尼诺和南方涛动（ENSO）调制赤道开阔大洋锋面的年际变化，增进了对全球大洋范围海洋动力过程的认识。

海洋锋面作为海洋中最具代表性的中尺度动力过程之一，对于海洋的物理生态环境具有重要影响，是开展区域动力过程、海气相互作用、生态系统研究的基础。本研究利用卫星遥感海表温度数据，采用前期研发的锋面检测算法，实现了对每日海表温度锋面的定位（图1），进而得到每月的锋面频率，用以刻画锋面的时空特征。

 图1. 加州海域（上）海表温度、（中）温度梯度、（下）温度锋面的分布特征示例

通过分析每月锋面频率的变化特征，发现东太平洋具有八个锋面活跃的区域（图2），主要分布在近岸和赤道开阔大洋海域。其中近岸锋面的主要特征体现为季节性变化：中纬度区域受到沿岸赤道方向风场的作用，产生近岸上升流将冷水带至海表，驱动了锋面的产生，在当地夏天达到峰值，并在风场、涡旋、罗斯贝波的持续作用下，锋面向远岸迁移，最终移动至远岸进而对开阔大洋动力环境产生影响；赤道区域受到山麓地形的影响，风场通过山间时得以增强，引起的垂向混合导致近岸水温降低，与远岸的暖水间形成锋面，对于局地海洋动力过程和中尺度海气耦合具有重要作用。

图2. 东太平洋（左）锋面活跃的八个区域、（右）风应力旋度及风应力

赤道开阔大洋区域，在风场的作用下形成赤道上升流，驱动了锋面的产生。锋面在罗斯贝波和赤道不稳定波的共同作用下，呈现出西传的特征。通过分析锋面的年际变化与ENSO的关系，发现在厄尔尼诺年份赤道区域形成风场幅聚而减弱上升流，因此锋面活动显著降低（图3）。由于锋面活动相较ENSO指数具有一定的提前性，因此能够利用赤道区域锋面特征预示厄尔尼诺等事件的发生。

图3.厄尔尼诺年相较拉尼娜年（上）锋面频率、（下）风应力和风应力散度的变化

本研究利用锋面检测算法，刻画了东太平洋海洋锋面的时空格局，加深了对大洋尺度动力过程的认识，对于全球锋面活跃区域具有普遍的借鉴意义，为进一步评估初级生产力、碳循环、渔业资源等科学问题提供了支撑。

 (来源：自然资源部第二海洋研究所)