亚中尺度过程,时间尺度约为1天,空间尺度约为1~10km,往往以亚中尺度涡旋,涡丝,锋面等形式广泛存在上层海洋中,在亚中尺度过程发生区域,相对涡度ζ与行星涡度f相当,甚至有时候大于行星涡度f,罗斯贝数Ro=ζ/f~O(0)。作为连接中尺度过程和微小尺度过程的纽带,亚中尺度过程对上层海洋物质、示踪物(温盐等)及浮力的垂向交换扮演着至关重要的作用。本文利用MODIS卫星观测数据,高分辨的船载ADCP数据以及高分辨率ROMS模式,分析了中尺度涡边缘上混合层中丰富的亚中尺度过程。MODIS卫星数据温度场谱分析显示,涡边缘处的谱能量要高于涡中心处的谱能量,并且在2km到10km的波长范围内,涡边缘处谱斜率呈现出k-2的斜率变化,而涡中心处谱的斜率呈现出k-3规律变化;穿越中尺度涡中心的断面观测发现,混合层存在明显的等温线下降,以及等密度线露头,在上混合层中保持了一定的水平浮力梯度,为亚中尺度过程的发生创造了条件;动能的空间分布表明中尺度涡边缘区域动能所占的比例大约为73.8%,比中心区域动能所占的比例26.2%要大许多;从动能谱的分析来看,在中尺度涡边缘处动能谱的斜率趋近于k-2,与表层准地转理论(SQG)相吻合,而在中心处呈现k-3,与准地转理论(QG)相一致,即中尺度涡边缘处亚中尺度过程要强于中心处;从谱动能方程的角度来看,在中尺度涡边缘处存在明显的能量的正级串,而在中心处却没有表现出正级串的现象。 高分辨ROMS模式数据能较好的再现穿越中尺度涡过程,模拟显示在中尺度涡边缘处,正负涡度值交错,且其值要明显大于1,O-W参数在涡边缘处也趋于正值,涡旋边缘的强速度剪切加强了涡丝的形成。在中尺度涡边缘处动能谱的斜率趋近于k-2,而在中心处呈现k-3,即中尺度涡边缘存在丰富的亚中尺度过程;谱动能方程分析表明在中尺度涡边缘处存在明显的能量的正级串,涡边缘处的非地转流在其中起到了至关重要的作用。