近期，我室海洋动力与生态耦合智能预警团队在Deep-Sea Research Part I 期刊上发表了题为“Reflections of tropical cyclone-generated near-inertial internal waves within an anticyclonic eddy in the southern Bay of Bengal”的研究成果。第一作者为我室与上海交通大学联合培养的博士研究生彭映瑜和田娣副研究员，通讯作者为周锋研究员和田娣副研究员，合作者包括张翰研究员、叶瑞杰副研究员和中国科学院海洋环流与波动重点实验室陈子飞博士后和袁圣铭博士。

孟加拉湾作为北印度洋的重要海域，其复杂的背景场特征显著影响了海洋动力过程的时空分布。该海域不仅存在层结、中尺度涡旋及季风环流等多尺度动力过程，还受到安达曼–尼科巴海脊地形的显著调制，使得半日内潮在该海域内部潮汐中占据主导地位。这种复杂的动力背景为研究近惯性内波的传播与耗散机制提供了不可多得的天然实验室。尽管当前关于风生近惯性能量传播的理论、数值模拟及观测研究已取得显著进展，但在复杂背景场条件下，近惯性内波传播的动力学机制仍缺乏系统性观测支持。

本研究基于JAMES航次期间布放的一套高分辨率潜标观测数据，对连续热带气旋作用下两次强近惯性内波事件的特征，以及背景场对近惯性内波传播路径的影响进行了系统性的探讨（图1）。第一次强近惯性内波事件由连续热带气旋尼瓦尔和布列维引发，表现出向上的相位传播特征，表明近惯性能量主要向下传播，与热带气旋激发近惯性内波的经典理论一致。第二次强近惯性内波事件发生在热带气旋过境后，表现为向下相位传播特征。旋转垂向波数谱分析显示，该阶段顺时针谱减去逆时针谱在整个波数段均明显小于0，表明近惯性能量呈现出显著的上传现象。

图 1 潜标Q9处带通滤波提取的近惯性内波流速（a-b）和半日内潮流速（c-d）。黑色等值线表示速度为5 cm/s。两条黑色的虚线分别表示第二阶段和第三阶段的开始。

为进一步揭示其动力机制，研究团队分析了海表面风场、层结与涡度场等背景要素对第二次强近惯性内波事件的影响，并探讨了近惯性内波发生垂向反射的机制。通过混合层平板模型分析发现，该阶段近惯性动能与风生近惯性能量的相关性较弱，表明近惯性能量并非主要由风场驱动。结合CTD与Argo温盐剖面观测，发现反气旋涡旋显著改变了上层海洋的热力结构，80–130 m深度范围内的层结强度降低了约40%，强层结核心区下沉至130 m以深，同时背景平均流的剪切显著增大，特别是在112–130 m深度层，垂向剪切值突增至0.006 s-1以上。射线追踪模型证实，在层结减弱与剪切增强的耦合环境下，近惯性内波能够发生反射（图2）

图 2 （a）基于射线追踪模型计算的近惯性内波路径以及ln (Ri-1)随间的演变。黑线和蓝线分别表示穿透射线和反射射线轨迹，（b）和（c）分别为潜标Q9处浮力频率平方和背景流垂向剪切的时间–深度分布图。

本研究在孟加拉湾内观测到受中尺度反气旋涡旋影响的近惯性内波反射现象，这一发现不仅丰富了对该区域近惯性内波垂向传播机制的认识，还为后续研究其传播特性及相关的混合过程提供了重要的科学依据。

论文引用：

Peng, Y., Tian, D., Zhou, F., Zhang, H., Yuan, S., Chen, Z., et al. (2025). Reflections of tropical cyclone-generated near-inertial internal waves within an anticyclonic eddy in the southern Bay of Bengal. Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers, 224, 104576.

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