文章基于爱尔兰西部大陆坡海底峡谷的锚系观测数据，首次通过直接协方差法估算了温度通量及其垂直分布。研究发现50-125米水深区间存在反常的逆梯度温度通量，对应的跨密度面上涌速度约1毫米/秒，与染料实验的独立观测结果一致。频谱分析表明该通量与半日内潮破碎过程密切相关。研究揭示了传统一维模型的三个关键假设在陡峭地形下的局限性，提出了由近临界内波动力学驱动的非局部湍流混合机制，为深海边界层混合理论提供了新的观测依据。
深海作为地球系统中重要的热量和碳储存库，其水体跨密度面混合过程对长期气候演变具有关键影响。自Munk(1966)提出"深渊配方"以来，冷密水体的上涌机制一直存在争议。文章通过爱尔兰西部Rockall海槽峡谷的锚系观测，采用直接协方差法首次量化了海底边界层的温度通量及其空间分布，为理解陡峭地形下的跨密度面混合提供了新视角。
研究依托"边界层湍流-配方"国际联合观测计划，在峡谷部署了300米高的MAVS2锚系系统，配备8台声学流速仪和80个温度记录仪。数据采样频率达5Hz，重点关注底部以上50-275米水层的湍流特征。
采用雷诺分解处理标量守恒方程，通过时间平均定义平均场。将笛卡尔坐标系转换至等密度面坐标系后，推导出由垂直通量梯度驱动的跨密度面流速计算公式。该方法避免了传统一维模型对通量-梯度关系的假设，可直接从观测数据反演上涌速率。
在50-125米水深区间观测到显著的逆梯度垂直温度通量（正值），这与常规的向下扩散通量形成鲜明对比。通量谱分析显示其主要能量集中在半日内潮及其谐波频率，表明内潮破碎过程是驱动湍流混合的关键机制。
基于垂直通量梯度的计算显示，该水层的跨密度面上涌速度约1毫米/秒，与同期染料实验的独立估计高度吻合。值得注意的是，最底层50米反而表现出下沉运动，但受限于空间范围，其对整体水团交换的贡献较小。
与传统模型预测不同，时间平均的温度剖面未显示底部层化显著减弱的现象。通量矢量分析表明，虽然近底通量平行于地形坡度以满足无通量边界条件，但其垂直分量在边界处并不消失，直接挑战了一维模型的三个核心假设。
研究提出四阶段物理过程解释观测现象：(1)峡谷地形产生近临界内波反射条件；(2)周期性层化减弱导致剪切不稳定；(3)边界生成涡量通过流动分离向内部输送；(4)非线性波-涡相互作用形成非局部湍流混合。峡谷独特的"浴缸"几何形态通过边缘波共振进一步放大了这一过程。
该研究首次通过直接观测验证了陡峭地形下跨密度面混合的非局部特性，为改进现有海洋环流模型中的边界混合参数化方案提供了关键约束。未来需结合高分辨率数值模拟，进一步探究不同地形配置下的湍流能量级联过程。