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）杜岩研究员团队在南海次表层涡旋的特征演变方面取得新进展。该研究成果由博士研究生王祥鹏为第一作者，杜岩研究员为通讯作者发表在国际期刊Journal of Physical Oceanography上。

次表层涡旋是一类特殊的海洋涡旋，其速度最大值出现在次表层，垂向上呈现独特的透镜状结构，且涡旋中心裹挟着一团性质异常的水体。与表层强化的涡旋不同，次表层涡旋在海表的信号并不明显，仅依靠传统的卫星遥感观测很难分辨出次表层涡旋。南海是西北太平洋最大的边缘海，中尺度涡旋活动丰富。虽然前人已经对该海区的表层涡旋开展了大量的研究工作，但是受限于垂向观测资料的不足，对于南海次表层涡旋的研究仍十分匮乏。

基于现场航次观测、卫星遥感和再分析数据，本研究报道了南海北部一类典型的周期性次表层涡旋，并阐明了它的产生和演化机制。根据航次调查，2021年5月在西沙群岛附近观测到一个水平尺度超过100 km的次表层反气旋涡。该涡旋核心位于约80 m处，具有明显的双凸透镜结构（季节温跃层上凸，主温跃层下凸），且涡旋中心裹挟着一团低位涡特性的高盐水。研究表明，该涡旋起源于吕宋海峡，由黑潮流套中脱落的反气旋涡随季节演化而成。冬季黑潮入侵以及海表面持续失热，使得反气旋涡中心裹挟的水体在上混合层呈现出低温高盐的特征。在地转平衡的调整下，该反气旋涡旋由表层速度强化向次表层速度强化演变。随着季节由冬季向春季转化，海表温度逐渐升高，海洋上层层结加强。当季节性温跃层开始出现，即涡旋内冷而咸的冬季混合水被海洋上层暖而淡的水体覆盖，此时次表层涡旋的透镜状结构真正形成。统计分析发现，1993-2021年间，近一半的冬季黑潮脱落涡旋（12/25）存活到次年晚春且最终都演化成为次表层涡旋，说明这是南海北部一类典型的周期性次表层涡旋。

本研究为南海次表层涡旋的发展演化提供了新的认识，为未来次表层涡旋的针对性观测提供有利帮助，对南海局地海气相互作用、涡致热盐输送和生物地球化学过程研究具有重要意义。