海洋和大氣以各種方式相互作用，湍流熱通量交換是海洋-大氣相互作用過程之一。一方面，上層海洋可以透過調節海洋空氣溼度和溫差向大氣提供熱量。另一方面，大氣可以透過風等引起湍流熱通量來改變上層海洋的熱條件。在大氣強迫和海洋強迫情況下，湍流表面熱通量（SHF）-海溫（SST）和SHF-SST趨勢相關性存在顯著差異。在海洋強迫的情況下，SHF（正值表示向上）與SST之間存在正相關關係，表明較暖的海水透過向上的SHF加熱上層覆蓋的大氣。在大氣強迫的情況下，SHF與SST趨勢呈負相關，表明向上的SHF使SST降低。以往的研究揭示了SST與SHF的空間變化關係和時間尺度依賴性。在西邊界流和南極繞極流區域，SHF-SST存在較大的正相關，並且海洋的影響隨時間尺度增大而增大。在大洋中部環流區，SHF-SST趨勢呈明顯的負相關。
以往研究主要使用月資料對副熱帶全年資料進行分析，忽略了月尺度以下變率以及季節變化。近期，中國科學院大氣物理研究所在研究中使用高解析度日觀測資料探究中緯度以及熱帶北印度洋-西北太平洋地區冬季和夏季SHF與SST變化關係的時間和空間尺度依賴性，對認識海洋和大氣之間的相互作用有重要意義。
SST和SHF相關在冬季和夏季之間存在顯著差異，並且在兩個季節具有顯著的時間尺度依賴性。在中緯度海溫鋒面區，冬季SST對SHF的驅動作用大於夏季（圖1）；在副熱帶環流區，夏季SHF對SST變化的影響大於冬季。冬季SHF對南海SST變化的影響大於阿拉伯海和孟加拉灣。夏季，阿拉伯海SST對SHF的影響佔優勢，而菲律賓海SHF對SST的影響佔優勢。在墨西哥灣流、黑潮延伸和阿古拉斯迴流中，冬季SST影響延伸至90天時間尺度，夏季SST影響主要侷限於20天以下的時間尺度，而在20天以上的時間尺度上SST影響占主導地位。冬季，孟加拉灣、南海和菲律賓海的SHF強迫延伸至90天時間尺度，而阿拉伯海的SHF強迫侷限於40天以下的時間尺度。夏季，阿拉伯海SST強迫延伸至90天時間尺度，而菲律賓海的SHF和SST影響在40天以上時間尺度上均較大（如表所示）。
相關研究成果近期發表在Climate Dynamics上。
冬季（北半球/南半球的NDJFM/MJJAS）（左圖）和夏季（北半球/南半球的MJJAS/NDJFM）（右圖）的SHF-SST（藍色實曲線）和SHF-SST趨勢（綠色實曲線）的超前滯後相關性。（a）-（b）位於墨西哥灣流內，（c）-（d）位於黑潮延伸區內，（e）-（f）位於阿古拉斯迴流中。虛線表示誤差範圍的上限和下限。X軸表示SST/SST趨勢的超前（左）和滯後（右）時間，以天為單位。Y軸表示相關係數。
不同區域SST和SHF關係的季節變化和時間尺度依賴性
來源：中國科學院大氣物理研究所
