海洋多尺度動力學及能量串級是物理海洋學前沿科學熱點，其中大尺度環流與中小尺度內波的動力交互和能量串聯機制是重要難點之一。呂宋海峽不但是全球最強西邊界流之一——黑潮的必經之路，也是全球內潮能量最強盛海區，因此成為研究海洋跨尺度動力能量學的天然試驗場。
近二十年來，通過多個大型觀測實驗和研究計劃的實施，海洋學界在呂宋海峽的黑潮動力學和內潮能量收支方面取得了系列科學認知，也使呂宋海峽成為全球內潮研究最為成熟的標桿性區域。但迄今，科學界對黑潮和內潮跨尺度能量關聯機制依舊缺乏明確的動力學理解。
近日，中國科學院海洋研究所研究員尹寶樹團隊聯合香港科技大學、加州大學洛杉磯分校研究人員，在內潮和黑潮跨尺度作用動力學研究方面取得突破，首次明確了呂宋海峽三種黑潮入侵模態與內潮能量場的動力關聯機制，并擬定了一個具有全球海洋普適性的表征環流與內潮動力能量關聯機制的理論判據。
該工作基于香港科技大學研究團隊構建的中國海多尺度海洋環流數值模擬系統（CMOMS），在準確刻畫呂宋海峽黑潮多尺度變化動力學的基礎上，對內潮動力能量場的模擬水平取得了與多平臺經典觀測的最佳對比。在此基礎上，研究團隊系統剖析了內潮和黑潮跨尺度作用動力學，結合射線追蹤理論提出黑潮主要通過平流效應驅動內潮能量輻射的科學認識，建立了黑潮不同入侵模態與內潮能量場的動力能量關聯機制，給出了呂宋海峽黑潮調控下的內潮能量輻射和耗散收支評估。
該研究針對黑潮和內潮跨尺度作用動力能量學進行了觀測-數模-理論協同范式研究，獲得的基于黑潮和內潮作用動力學的理論判據，可在全球范圍內揭示多尺度環流對內潮能量傳輸途徑的驅動機制。該工作有助于改進海洋氣候模式中參數化過程的有效表達以及補充完善海洋多尺度動力理論框架。
該成果發表于Journal of Geophysical Research: Oceans。研究工作得到中科院戰略性先導科技專項、國家自然科學重點基金、香港研究資助局項目等的資助。
呂宋海峽黑潮和內潮動力能量場分布
呂宋海峽內潮和黑潮動力能量場關聯機制
