近日，齐鲁工业大学（山东省科学院）海洋技术科学学部联合自然资源部第一海洋研究所等单位的科研团队，在全球海洋上层动力过程研究中取得重要发现。相关成果以“Inconsistency between mixed layer depth and near sea surface stratification over the global ocean”为题，发表于环境科学与气候变化领域中科院二区期刊《Environmental Research Letters》（《环境研究快报》）。
海洋混合层深度（MLD）和近海面层结（即海水密度的垂直差异）是反映上层海洋稳定性的关键指标。过去研究发现，在5米以下的次表层，MLD与层结强度呈负相关：层结越弱，混合层越深；层结越强，混合层越浅。然而，对于海表至5米深度范围内的近海面层结（尤其是次皮层与5米层之间），其与MLD的关系尚不明确，且缺乏全球尺度的月度分析。本研究基于2011–2021年卫星与现场观测的月均数据，首次系统揭示近海面层结与MLD在全球大部分海域呈正相关关系，为理解上层海洋动力过程提供了新视角。
本研究的核心创新在于发现近海面层结（定义为次皮层与5米层的密度差）与MLD之间存在显著正相关（图1b），即更强的层结对应更深的混合层，反之亦然。这一现象主要源于5米层密度变化幅度大于次皮层，并通过风应力与浮力通量分析得到验证。机制分析表明，风应力搅拌和浮力损失（如热量散发或淡水流失）会加深混合层，卷夹下层高密度水体，从而显著提升5米层密度；而次皮层受湍流影响较小，密度变化相对平缓，导致层结差异放大。审稿人对本项研究高度认可，认为：“作者的分析令人信服地表明，近海面分层与混合层深度存在正相关关系，这是一个真实的物理现象。这为理解近海面海洋分层提供了新颖且重要的进展，对上层海洋动力学和海气相互作用研究具有重要意义。”
图1 2011-2021年全球海洋月平均混合层深度（MLD）与海洋上层分层关系。（a）MLD与次表层分层（5-10米层）相关系数的空间分布。（b）MLD与近海面分层（次皮层与5米层之间）相关系数的空间分布。（c,d）东太平洋和西大西洋关键区的标准化MLD（黑线）与近海面分层（橙线）异常时间序列。（e,f）对应区域的次皮层密度异常（黑虚线）和5米层密度异常（红实线）时间序列。
论文第一作者为海洋学部海洋信息智能应用技术团队刘浩博士，通讯作者为海洋学部厉运周副研究员和自然资源部第一海洋研究所魏泽勋研究员，合作单位包括自然资源部第一海洋研究所、崂山实验室等。本研究得到国家自然科学基金、泰山学者青年项目、齐鲁工业大学（山东省科学院）科教产融合试点工程重大创新类项目等资助。
成果引用：Liu, H., Nie, X., Xu, T., Wang, D., Cui, C., Shao, Q., Li, Y., Gong, X., & Wei, Z. (2026). Inconsistency between mixed layer depth and near sea surface stratification over the global ocean. Environmental Research Letters, 21. https://doi.org/10.1088/1748-9326/ae3cab.
