圣彼得堡国立大学海洋学家发现了海洋涡流中能量转化的特征

海洋涡流或中尺度涡流是由海流、风、重力和其他力量形成的洋流环形或螺旋形运动。涡流是水平移动的主要机制之一，能够将热量、质量、动能和生化特性从其形成区域远距离传输，有时甚至超过数百公里。海洋暖涡或冷涡的存在决定了当地沿海地区的天气并影响气候。此外，中尺度涡流在全球海洋环流中也发挥着重要作用。

这项研究由俄罗斯科学基金会资助，研究结果发表在Journal of Marine Science and Engineering上。

尽管涡流分布广泛，但涡流活动区域往往与大型环流结构的不稳定区域有关。大洋中的强烈喷流（如湾流或黑潮）的不稳定性是涡旋产生的原因。涡流产生的另一个重要原因是涡流与海底地形的合并和相互作用。

尽管在研究涡流的运动特性和动态特征方面取得了重大进展，但仍有许多现象无法解释。例如，科学界尚不了解涡流是如何在不均匀的外部流动中持续存在的。

挪威海的罗弗敦海盆是最活跃的过境区域，其特点是洋面分散和涡流动能的局部最大值。该地区的动态活动主要是由挪威洋流中形成的中尺度涡流引起的，这些涡流将大西洋海水输送到北极地区。同时，罗弗敦海盆有一个独特的自然特征——位于中心的准恒定反气旋，由于其流体动力学条件和地形特征，海盆本身确实“充满”了中尺度的涡流。

“利用遥感、现场和建模数据研究海洋中孤立涡流的动态”项目得到了俄罗斯科学基金会的资助。值得注意的是，去年圣彼得堡国立大学在俄罗斯国家科学基金会的资助数量方面在俄罗斯排名首位：该校科学家获得了112项资助，占获奖项目总数的5.5%，是获得资助数量最多的独立机构。圣彼得堡国立大学、始建于1724年1月28日（2月8日），当天彼得大帝颁布了关于建立圣彼得堡国立大学和俄罗斯科学院的法令。如今，圣彼得堡国立大学是世界级的科学、教育和文化中心。2024年，该大学将庆祝建校300周年。庆祝圣彼得堡国立大学建校300周年的活动计划经俄罗斯联邦政府副主席德米特里·切尔尼申科主持的圣彼得堡国立大学组委会会议批准。这些活动包括为圣彼得堡国立大学命名一颗小行星，发行带有特殊设计的银行卡，制作纪念俄罗斯第一所大学历史的邮票，为“俄罗斯联邦”航空公司的飞机打造品牌等等。此外，大学还专门为即将到来的庆祝活动开设了一个网站，介绍杰出校友、科学成就以及周年纪念筹备工作的详细情况。

圣彼得堡国立大学的科学家们发现，在中尺度涡流的演化过程中，在其变形流的背景下，预计会出现从涡旋到细丝（涡流丝）的能量输送。

圣彼得堡国立大学海洋学教授塔季扬娜·别洛年科表示：“这项研究的主要结论是，在中尺度涡流的演化过程中，可以预见到涡流向涡流丝的能量输送，即从中尺度向亚尺度移动。这是一种直接的能量级联，与涡流无限拉伸成涡流线（细丝）有关。与此同时，在同样的牵引过程中，涡旋能量的减少也会将能量反馈给海流”。

在这项研究中，科学家们使用了卫星和建模数据，包括全球流体力学模型同化卫星和实地测量数据的再分析。正如塔季亚娜·贝洛年科所说，科学家们计划在未来研究中尺度涡流、海洋锋面、海洋地形和海洋生物生产力之间的相互作用，以及这些因素对海洋生态系统的影响。