2021年4月1日，Journal of Physical Oceanography（简称：JPO，《物理海洋学杂志》）发表了题为“Structure of submesoscale fronts of the Mississippi River plume”（密西西比河羽流的次中尺度锋面结构）的论文，该论文阐明了弱潮型河口羽流锋面的生消过程及其机制，为我们理解河口羽流锋面的动力过程以及它们对环境生态等过程的影响提供了一定的理论依据。

作为海洋次中尺度运动的一种主要表现形式，海洋锋面在海洋能量串级中扮演着重要角色，对生态环境过程也产生着重要影响。河口羽流锋面是一种典型的海洋锋面。动力方面，羽流锋面的锋生过程往往与河口羽流、潮流和近海环流等中尺度运动有关，而且在锋面附近几十或几百米范围内，往往会产生剪切不稳定，从而产生较强的湍混合。因此，羽流锋面过程在将中尺度运动的能量向湍流尺度传递，进而引起跨等密面混合的过程中起着重要的纽带作用。环境效应方面，由于具有强辐聚、强垂向流速以及强混合的特点，羽流锋面对污染物的聚集、海水与冲淡水之间的水体交换、以及营养盐和悬浮物的输运都具有重要影响。因此研究羽流锋面动力过程，对我们进行河口水质污染治理，理解海洋锋面处不同尺度运动之间的相互作用，改进羽流和锋面的混合参数化方案等都具有重要的参考意义。

  本研究利用区域海洋模型ROMS对密西西比河羽流区的亚中尺度锋面进行了高分辨率的数值模拟，并用模拟结果分析了亚中尺度锋面的分布特征、锋生机制、风和河流径流对羽流区亚中尺度锋面变化的影响、以及亚中尺度锋面处的不稳定过程。研究发现羽流锋面存在与等深线平行的趋势；非地转效应产生的辅聚过程在锋面的产生过程中占主导作用，而锋面不稳定过程对锋面的消亡起主要作用；风产生的艾克曼输运是影响弱潮型河口羽流锋面分布特征随时间变化的最主要因素。本研究为我们理解河口冲淡水锋面的动力过程以及它们对环境生态等过程的影响提供了一定的理论依据。

海洋环境与生态教育部重点实验室的王涛副教授为本研究的第一作者兼通讯作者，合作作者包括加州大学洛杉矶分校的Roy Barkan、James C. Mcwilliams和M. Jeroen Molemaker，并得到国家自然科学基金(42076006和41706002)的资助。

图 (a)卫星观测的ERGB图像和(b)-(f) ROMS模型模拟的密西西比河羽流区锋面分布图。(a)卫星观测的ERGB 图；(b)颜色和箭头分别表示海面盐度(SSS)和水平速度。符号“AC”表示反气旋环流；(c)水平速度梯度的绝对值；(d)水平浮力梯度的绝对值；(e)科里奥利频率归一化的垂直涡度；(f)科里奥利频率归一化的散度。

FIG. 3. Snapshots of (a) satellite-observed ERGB map and (b)–(f) surface fields of SMCs in the Bight from the ROMS model simulation. (a) Satellite-observed ERGB map; (b) colors and arrows indicate sea surface salinity (SSS) and horizontal velocities, respectively. The abbreviation ‘‘AC’’ indicates anticyclonic gyre. (c) Absolute value of horizontal velocity gradient. (d) Absolute value of horizontal buoyancy gradient. (e) Vertical vorticity normalized by the Coriolis frequency. (f) Divergence normalized by the Coriolis frequency. Dashed contours in (c) indicate isobaths (m).

论文引用：

Wang T., R. Barkan, J. C. McWilliams, and M. J. Molemaker (2021), Structure of submesoscale fronts of the Mississippi River plume, Journal of Physical Oceanography, 51, 1113-1131, https://doi.org/10.1016/j.pocean.2021.102543.

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