潜热通量（LHF）交换是海洋-大气相互作用过程之一。在海气相互作用过程中，上层海洋可以通过调节海气湿度差和温度差向大气提供热量，同时，大气可以通过风等引起的LHF来改变上层海洋的热状况。在大气强迫和海洋强迫情况下LHF-SST和LHF-SST变化趋势的相关性存在显著差异。在海洋强迫的情况下，LHF（正值表示向上）与SST之间存在正相关关系，表明较暖的海水通过向上的LHF加热低层大气。在大气强迫的情况下，LHF与SST变化趋势呈负相关，表明向上的LHF使SST降低。
以往研究揭示了海表温度(SST)与LHF关系的空间变化和时间、空间尺度依赖性。一个重要的问题是为什么LHF和SST的关系会随着地点和季节而变化？一方面，海流和SST梯度的大小决定海洋过程对SST作用的强弱从而改变LHF和SST的关系，另一方面，LHF在SST变化中的作用与海表面风速和海气湿度差（海表饱和比湿和大气比湿的差值）有关，而过去的研究缺少对风速和海气湿度差对LHF和SST关系变化的深入探讨。本文使用逐日数据分析了风速和海气湿度差对LHF和SST关系的贡献及其季节变化和时间尺度依赖性，这对深入理解LHF和SST关系的变化具有重要意义。
主要结论如下：在中纬度海温锋区，海气湿度差对LHF-SST关系起主导作用，并在冬季强于夏季，而且海气湿度差的贡献随时间尺度而增大；在副热带涡旋区和孟加拉湾、南海地区，风速对LHF-SST变化趋势关系有主要贡献，并在夏季大于冬季，而且风速的贡献仅限于短时间尺度内，在时间尺度20-30天左右最大；在阿拉伯海地区，冬季情况与孟加拉湾和南海地区类似，但夏季明显不同。在阿拉伯海地区夏季，海气湿度差对LHF-SST关系有主要贡献，并且海气湿度差的贡献随时间尺度而增大。风速对LHF-SST关系的贡献则随地区和季节而变化，在中纬度海温锋区冬、夏季和阿拉伯海地区夏季，风速的贡献对海气湿度差的贡献有补充作用，在菲律宾海地区冬、夏季以及南海和孟加拉湾地区夏季，风速的贡献对海气湿度差的贡献有抵消作用（图1）。
图1. LHF和SST变化关系及风速和海气湿度差贡献的季节变化和时间尺度依赖性。以阿拉伯海地区为例，夏季，LHF-SST的同时正相关随时间尺度而增大，这主要由于海气湿度差的贡献，意味着海洋强迫的作用。冬季，LHF-SST变化趋势（SST tend）之间的同时负相关先随时间尺度增大到30天左右，而后转为随时间尺度减小，这说明了风速的贡献，表明大气风场在SST变化中的作用。
以上研究成果近期发表于Ocean-Land-Atmosphere Research上，论文第一作者为中国科学院大气物理研究所季风中心孙小山博士生，通讯作者为浙江大学地球科学学院吴仁广教授。
论文信息：Sun X, Wu R (2022) Contribution of wind speed and sea-air humidity difference to the latent heat flux-SST relationship. Ocean-Land-Atmosphere Research 2022:9815103 doi:10.34133/2022/9815103
