水下滑翔机（Underwater Glider）通过浮力调节实现升沉，并借助固定翼的水动力实现水下滑翔运动。预设轨迹后，其可自动通过携带CTD等传感器测量航线上数据，使用卫星通讯返回观测数据、并接受遥控指令，是当前海洋水体自主观测的新型装备，也是实现深海大范围、长时序海洋观测与探测的有效技术手段。

南海亚中尺度观测试验

基于水下滑翔机快速剖面观测能力，我们于2018年联合天津大学“海燕”滑翔机团队，在南海北部神狐海域南侧反气旋涡边缘处完成了跨锋面的水下滑翔机快速剖面观测试验，以捕捉发生在浅混合层内的亚中尺度运动。基于观测数据，探讨了反气旋涡边缘的亚中尺度变化特征和动力学机制，发现谱势能的 k⁻²斜率特征和强水平浮力梯度可证实该涡旋边缘存在锋生引起的亚中尺度运动，揭示了其中的对称不稳定特征，发现与晚春反气旋涡边缘产生的强水平浮力梯度有关。文章发表在Ocean Dynamics上。

图：(a) 2018年4月25日南海北部海平面异常（SLA；阴影）。方框表示观测区域。 (b) (a)中同一天的海面温度（SST；阴影）和 SLA（等值线）。蓝线、绿线和红线分别代表PG1、PG2和PG3的滑翔机轨迹。每条轨迹上的点表示每天第一次下潜的位置

图：(a)水平浮力梯度平方(|Ñhb|2)、(b)垂直浮力梯度(Ñzb)、(c) PV和(d)锋生函数 (Ffront) 的剖面。白色和黑色轮廓表示混合层深度。灰色阴影表示2018年4月29日、5月2日和5月3日

Yang, H., Z. Gao, K. Ma, Z. Chen*, Y. Wang, Z. Jing, X. Ma and W. Niu, 2024: Submesoscale Variability on the Edge of Kuroshio-shed Eddy in the Northern South China Sea Observed by Underwater Gliders. Ocean Dynamics, https://doi.org/10.1007/s10236-024-01599-7.

南海北部内潮能通量估计

基于水下滑翔机大范围、长时序观测能力，联合研究团队在南海北部陆续布放了包括长航程水下滑翔机在内的14台“海燕”水下滑翔机，开展南海北部内潮传播特征观测试验。根据获取的试验数据，研究发现第一模态全日内潮波长在中部海盆约为300公里，其能量主要产生于吕宋海峡，并向南海内部传播1000多公里。第一模态全日内潮能量通量在吕宋海峡附近450公里范围内迅速衰减，其能量耗散率约为10^-8 W/kg，表明第一模态全日内潮在支持远场混合方面可能发挥着重要作用。该研究为南海北部内潮的空间分布、能量通量和能量耗散提供了独特的视角，有助于补充卫星观测并改进内潮数值模式的参数化。文章发表在Journal of Geophysical Research: Oceans上。

图：(a) 水下滑翔机轨迹。(b) 水下滑翔机数据在时间与空间上的分布

图：第一模态全日内潮能通量与相位的空间分布

Gao, Z., Z. Chen*, X. Huang, H. Yang, Y. Wang, W. Ma and C. Luo, 2024: Estimating the Energy Flux of Internal Tides in the Northern South China Sea Using Underwater Gliders. Journal of Geophysical Research: Oceans, 129, e2023JC020385.