台风是否可以引发中尺度气旋涡流？长期被忽视的纽带
我们都知道中尺度海洋涡流既会阻碍又会维持进入热带气旋核心的海气通量，然后在热带气旋-涡旋相互作用关系上，主要研究的是中尺度海洋涡旋对热带气旋的影响，那么热带气旋又是否会影响中尺度海洋涡流呢？他们之间的联系是什么呢？
中尺度涡旋对海洋动力学和气候系统有重要影响，中尺度涡流通过促进的垂直混合可以显著改变海表温度，而海表温度直接影响着海洋-大气相互作用，当中尺度涡旋将深层冷水输送到海面时，通常会降低气旋强度，相反，当将深层暖水输送到海面时，通常会增强气旋强度。
目前，仅有少量研究报道了热带气旋经过对底层涡旋的扰动，这些研究主要依赖于遥感或稀疏现场测量结果。为了探究台风是否能够引发或增强海洋中尺度气旋涡以及它们之间的内在联系，2025年2月21日发表在《Nature》上的一项研究，研究人员使用全球中尺度涡旋轨迹图集和联合台风预警中心的台风数据，筛选出1995年至2018年间69个潜在的海洋中尺度气旋涡（TIME）事件，通过区域海洋模型系统重建台风期间的海洋环境，揭示涡旋生成的关键机制。
在整理台风与海洋气旋涡事件中，发现了3个由台风引起的气旋海洋旋涡事件，这3个台风分别是Rosie（1997）、Nida（2009）和Ma-on（2011），通过数值模拟分析，台风风强迫是涡旋生成的主要驱动力，海洋条件的影响较小。这些海洋中尺度气旋涡的生成主要源于动能和势能之间的能量转换，动能向势能的转换是涡旋生成和维持的核心机制，动能在台风通过期间迅速增加，随后通过埃克曼泵吸作用转化为势能，最终导致涡旋的生成和维持。
图：卫星观测与模型实验的比较
在台风 Rosie （上行）、Nida（中行）和 Ma-On（下行）对应的 COE 成熟阶段，卫星观测到的 SSHA（m）和 AGC（ms -1）（A列）与标准运行（B列）和理想化实验 EXP NOTC （ C列）和 EXP TCONLY（D列）的输出进行比较。彩色阴影代表 SSHA，黑色轮廓表示可能具有负 SSHA 的 COE 中心。带有空心圆圈的黑线显示台风轨迹。台风 Nida 的B列中的红色矩形标记了涡度预算计算的区域，绿线表示能量分析的横断面位置。
在中尺度气旋涡旋，垂直扩散和水平平流是气旋海洋涡旋生成过程中正涡度的主要来源。在热带气旋通过的强迫期间，强烈的风应力会产生强烈的上层海洋流，导致湍流和剪切诱导混合提供正相对涡度源，并通过水平平流传输到中心。而发散和垂直平流则抑制了海洋中尺度气旋涡旋的发展，起到抑制作用。散度和垂直平流项则产生负涡度影响上层和次表层，可能部分抑制气旋海洋涡旋环流的形成。
这项研究为中尺度气旋涡流生成相关的过程提供了新的见解。研究还特别强调，全球变暖导致台风强度增加和移动速度减慢，未来可能会出现更多、更强的海洋中尺度气旋涡旋事件。
图：显示负责生成中尺度气旋涡流 的完整动态过程的示意图
蓝色箭头代表先前研究中报告的过程，而粉色箭头则突出显示本研究的新发现。
❓思考题：台风引发的海洋中尺度气旋涡的主要能量转换机制是什么？（想挑战一下吗？点击试试看吧~）
A. 动能转化为热能
B. 动能转化为势能
C. 势能转化为动能
D. 热能转化为势能
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B.
解析：研究表明，台风通过期间，动能通过Ekman泵浦作用转化为势能，从而引发和维持海洋中尺度气旋涡的生成。这一过程是中尺度气旋涡事件的核心机制。
在研究最后，研究人员也指出了目前存在的问题，诸如季节特征和年际变化等方面对海洋中尺度气旋涡过程的影响仍未得到充分研究，需要进一步研究来阐明这些过程。
参考文献：Jia-Yi Lin, Hua Ho, Ganesh Gopalakrishnan, Zhe-Wen Zheng, Ruo-Shan Tseng, Jiayi Pan, Chung-Ru Ho & Quanan Zheng ，Typhoon induced mesoscale cyclonic eddy a long neglected linkage between atmosphere ocean and climate. npj Climate and Atmospheric Science volume 8, Article number: 64 (2025) ，doi：10.1038/s41612-025-00946-9