拉格朗日海表特征揭示海洋密度锋附近的上层海洋垂直位移通道

海洋中的垂直输运在淡水、热量、营养盐及其他生物地球化学示踪物的交换中起着关键作用。尽管存在垂直通量很重要的情况，但研究物质的垂直输运与位移需要对有限时间间隔进行分析。其中一个例子是流体从混合层向温跃层的潜没，已知其发生在密度锋附近。散度已被用于估计垂直速度，表明在观测数据最广泛可用的海表测量可用于定位这些垂直输运通道。我们评估了源自欧拉（水平散度、密度梯度和垂直速度）与拉格朗日（膨胀率和有限时间李雅普诺夫指数）度量的海表特征同垂直位移通道之间的相关性。我们分析了两个亚中尺度可分辨的密度锋模型和一个地中海西部的数据同化模型。拉格朗日海表特征定位了显著更多的强位移特征，且相对于欧拉特征的期望位移差异随所考虑时间间隔长度而增加。对地中海模型预报的集合分析表明，即便不知真实海洋状态，拉格朗日海表特征也可用于识别最强向下垂直位移的区域。