氣候科學重大轉變：風在海洋天氣中的意外角色

新的研究揭露出大氣風影響海洋渦旋的意外方式，其對海洋天氣模式的影響比先前理解的更為複雜。就像塑造地球表面的多風天氣模式一樣，地球的海洋也有其獨特的天氣模式。這些被稱為渦旋的模式，是直徑通常約100公里的圓形水流。

羅徹斯特大學的科學家們利用衛星影像和高解析度氣候模型資料進行的一項新研究，挑戰了先前的假設，並為地表和海洋天氣模式如何相互作用提供了新的見解。

科學家們以前認為大氣風具有阻尼效應，會減緩渦旋的速度。但發表在《自然通訊》（Nature Communications）上的這項研究提出了一個新理論，能更好地解釋大氣風影響渦旋的複雜性。機械工程系和數學系教授、該大學雷射能量學實驗室的高階科學家侯賽因・阿盧伊（Hussein Aluie）表示：「實際上，這比人們先前想的更有趣。風對這些運動的影響存在顯著的不對稱性，這取決於它們的旋轉方向。」

阿盧伊指出，像西風帶和信風這樣沿經度方向橫穿全球的盛行風，當渦旋與其反向旋轉時會使其減速，但如果旋轉方向一致則會使其獲得能量。

在旋轉的渦旋之間，是被稱為「應變」的複雜海洋天氣模式糾結。雖然應變模式肉眼不太容易分辨，但阿盧伊說它們佔了海洋動能的大約一半，並且和渦旋一樣，會受到風的阻尼或激勵。

該研究的第一作者、伍茲霍爾海洋研究所的博士後研究員希卡爾・拉伊（Shikhar Rai）表示：「我們發現的大氣和海洋之間新的能量傳遞途徑，有助於設計更好的海洋觀測系統，並改進氣候模型。」

除了改進氣候建模，能夠更好地預測海洋天氣模式，對於漁業可能有實際應用價值，也能幫助更好地引導商船航線。

參考文獻：Shikhar Rai、J. Thomas Farrar和Hussein Aluie的《大氣風對海洋天氣的能量激勵》，2025年1月30日，《自然通訊》。DOI: 10.1038/s41467 - 025 - 56310 - 1。這項研究得到了美國國家科學基金會、美國國家航空暨太空總署（NASA）、能源部和國家海洋暨大氣管理局的支援，主要聚焦於大氣和海洋之間的機械相互作用。在未來的研究中，阿盧伊計劃研究渦旋在海洋和大氣之間傳輸能量方面所起的作用。