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記者從(cong) 中國科學院南海海洋研究所獲悉，該所熱帶海洋環境國家重點實驗室海洋模式與(yu) 海洋動力研究團隊與(yu) 日本國立海洋研究開發機構的科學家合作，在海洋次表層動力過程反演研究方麵取得新進展。相關(guan) 研究近日發表於(yu) 《物理海洋學》。
垂直速度（w）在海洋上混合層與(yu) 深層的物質能量交換過程中扮演著極其重要的角色。由於(yu) w的強度和時空尺度非常小，極難實現對w的直接觀測。w通常通過密度、水平速度場三維觀測，借助Omega方程診斷得出。
由於(yu) 三維高時空分辨率的密度和（水平）速度觀測較難實現（尤其是在海況惡劣的海域），許多工作研究如何將衛星觀測的海表信息投影至海洋內(nei) 部，實現次表層密度及（水平）速度場的反演。進一步，利用反演的三維變量場並結合Omega方程以計算w。
該所薛惠潔團隊曾在2019年提出一個(ge) 先進的次表層反演方法。此方法利用海麵高度和海麵密度可以對上層（~1000米）海洋的（水平）速度場和密度場很好地實現反演。
研究人員把此方法與(yu) 非絕熱地轉Omega方程結合，利用高分辨率海洋模式資料（1/30°逐日數據）在黑潮延伸體(ti) 海域計算w，並得到了令人鼓舞的結果：診斷w與(yu) 模式w相關(guan) 係數在混合層底與(yu) 1000米深度之間為(wei) 0.51-0.67、在混合層中相關(guan) 係數為(wei) 0.42-0.51。
該工作的亮點之一是，在混合層中，考慮湍流對w的顯著影響，在（地轉絕熱）Omega方程中引入一個(ge) 高度簡化的湍流參數化方案，該方案能很好地改進混合層內(nei) w的診斷結果（相關(guan) 係數改進最高可達0.31）。
該研究為(wei) 充分利用將於(yu) 2022年問世的SWOT（Surface Water and Ocean Topography）測高衛星資料開展反演工作打下先行基礎，具有重要的科學意義(yi) 和應用價(jia) 值。
據悉，該研究工作由國家自然科學基金、中國科學院戰略性先導科技專(zhuan) 項、南方海洋科學與(yu) 工程廣東(dong) 省實驗室（廣州）人才團隊引進重大專(zhuan) 項共同資助完成。
相關(guan) 論文信息：https://doi.org/10.1175/JPO-D-20-0152.1
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