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相似文献
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1.
地转动量近似条件下的海-气边界层动力学特性   总被引:1,自引:0,他引:1  
王春在  秦曾灏 《海洋学报》1987,9(6):698-708
本文把海洋和大气边界层分为三层,利用地转动量近似的方法,考虑了大气的斜压性、层结和非线性效应,解析地给出了无限深海洋和大气边界层速度的垂直分布,并得出了在非线性情况下大气和海洋埃克曼抽吸速度,分析了它们与经典埃克曼解的差异性,揭示了海洋和大气相互作用的性质.同时,也得到了海面风和海面风应力的诊断关系.  相似文献   

2.
新一代区域海-气-浪耦合台风预报系统   总被引:1,自引:0,他引:1  
依托国家重点基础研究(973)计划项目"上层海洋对台风的响应和调制机理研究",中国气象局上海台风研究所联合国家海洋局的相关单位,通过实施近海台风的外场观测科学试验、加强台风边界层(特别是海气相互作用)物理过程诊断分析及参数化方案等的研究,建立并改进了台风强度预报的海-气-浪耦合预报模式系统,并在此基础上发展了台风强度的集合预报技术,在历史典型台风个例和2016-2017年台汛期的业务化测试中表现出良好的预报性能。  相似文献   

3.
使用高分辨率COAWST海-气-浪耦合模式,进行了一次对超强台风Megi(2010)的模拟试验,分析了耦合模式下台风的发展过程和台风条件下海-气-浪之间的相互作用。通过对比分析,模式较好地模拟了此次台风过程,进一步分析发现海洋条件对台风强度有一定的影响;台风移动速度、风速的大小是影响海洋反馈程度的重要的因素。  相似文献   

4.
秦曾灏 《海洋学报》1980,2(3):24-37
近十余年来,海洋和大气相互作用这一课题日益受到人们的关注。从海-气边界层结构以及通过海面的物理量和化学量输送机制的研究到大尺度海洋和大气相互作用的研究都取得了可喜的成果。此外,还从海洋和大气相互作用的观点探索了风暴潮预报的新的可能途径[2]。然而,由于问题的复杂性,通过海面以及海-气边界层的物理量的小尺度输送机制迄未得到澄清,企图从本质上改善大尺度海洋和大气相互作用的理论是不现实的。  相似文献   

5.
孙丹译  李爽 《海洋与湖沼》2020,51(6):1310-1319
大气和海洋是影响地球气候系统的两个重要因素,它们之间的相互作用是海洋和大气研究的重要课题,海气耦合模式则是研究海气相互作用的重要工具,而海气耦合模式重点考虑的参数是海气通量。针对传统的大尺度海气耦合模式缺少湍流尺度分析的问题,本文使用并行大涡模拟海气耦合模式(The Parallelized Large-Eddy Simulation Model,PALM),在小尺度上探究风速对海气通量及湍流动能收支(Turbulence Kinetic Energy Budget,TKE Budget)的影响,设置了5、10和15m/s三种地转风速度对大气边界层(Atmospheric Boundary Layer,ABL)和海洋混合层(Oceanic Mixed Layer,OML)进行海气耦合模拟。研究表明:海气通量的分布与风速大小密切相关,风速越大,净热通量和浮力通量相对越大,由于温度上升导致海水蒸发加剧,使得大气的淡水通量增大;海洋湍流动能收支各项在近海面处受风速影响较大,且随着深度加深而逐渐减弱。本研究初步展示了小尺度海气耦合模式在海气通量研究中的应用,对进行小尺度海气相互作用研究具有一定的意义。  相似文献   

6.
海浪和潮汐风暴潮耦合过程的数值研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
海浪和风暴潮是重要的海洋灾害。对它们的精确预测和预报对沿岸海洋灾害的风险评估及海洋工程的设计具有极其重要的社会和经济价值。过去人们本多对波浪和风暴潮单独进行预报。实际上,风既产生浪又产生风暴潮,因此它们的产生必然存在相互作用。本研究的目的就是要建立一个渤海高分辨率的双向耦合的海浪和潮汐风暴潮数值模式,研究各耦合机制的影响,以期为黄河三角洲沿岸风暴潮海浪漫堤、漫滩风险评估提供更为准确的海浪风暴潮预测预报结果。 作者在研究中基于国际上先进的第三代海浪数值模式和潮汐风暴潮模式,建立了渤海2''×2''的海浪和潮汐风暴潮耦合数值模式。耦合模式充分考虑了三个主要耦合物理机制:依赖海浪状态的表面风应力,波-流相互作用底应力和辐射应力。波浪模式主要基于国际上第三代WAM模式,并对其进行了浅水效应的改进,以包括浅水深度破碎引起的能量耗散;潮汐风暴潮模式计算中开边界考虑了10个主要分潮K1,O1,P1,Q1,M2,S2,N2,K2,Sa,Ssa。依赖海浪状态的表面风应力取自Donelan等(1993)的结果,波-流相互作用底应力取自Signell等(1990)对 Grant and Madsen(1979)简化的结果,辐射应力以海浪谱表示。耦合计算中,两个模式通过三个耦合机制双向传递所需参量。 运用胜利油田中心一号观测的2个同步浪、潮、流资料对所建的耦合模式进行了检验,并通过耦合和非耦合模式结果的对比对各耦合机制的影响效应进行分析研究。研究结果表明,不同物理机制对波高的影响主要由能量方程中以辐射应力表示的波流相互作用所决定;在波-潮耦合作用中,依赖波令的表面风应力和辐射应力对水位是正效应,而波流相互作用底应力对水位是负效应。三个物理机制的综合净效应是正,可增加水位达25cm。比较显示,耦合模式的结果无论对波高还是水位都比非耦合模式的结果好,特别在峰值处。 本研究显示耦合模式的结果将改进海浪和风暴潮的模拟精度。所建立的耦合模式将对渤海海浪和风暴潮预报精度的提高,以及为黄河三角洲近岸海浪和风暴潮灾害的风险评估,提供更可靠的参数,具有重要的价值。  相似文献   

7.
东北季风与南海海洋环流的相互作用   总被引:3,自引:2,他引:3  
针对冬、春季南海区风场,表层海流、海温场的季节变化,选用了2^1/3层海洋模式和简单一层大气边界层模式,研究了冬、春季我作用下南海上层海洋环流的基本形态及其对SST的影响,估算了这种影响对海南风场的反馈效应。研究结果表明,冬、春季东北 与南海五流的相互作用对吕宋岛西部海域的气旋式冷涡的形成和维持有利。冬季(1月)强东北风作用使南海上层为一气旋式环流,上层环流对季风的反馈作用可使南海西北部东北风减弱  相似文献   

8.
海浪和潮汐风暴潮耦合过程的数值研究(英文)   总被引:1,自引:0,他引:1  
海浪和风暴潮是重要的海洋灾害。对它们的精确预测和预报对沿岸海洋灾害的风险评估及海洋工程的设计具有极其重要的社会和经济价值。过去人们大多对波浪和风暴潮单独进行预报。实际上,风既产生浪又产生风暴潮,因此它们的产生必然存在相互作用。本研究的目的就是要建立一个渤海高分辨率的双向耦合的海浪和潮汐风暴潮数值模式,研究各耦合机制的影响,以期为黄河三角洲沿岸风暴潮海浪漫堤、漫滩风险评估提供更为准确的海浪风暴潮预测预报结果。作者在研究中基于国际上先进的第三代海浪数值模式和潮汐风暴潮模式,建立了渤海2′×2′的海浪和潮汐风暴潮耦合数值模式。耦合模式充分考虑了三个主要耦合物理机制:依赖海浪状态的表面风应力,波-流相互作用底应力和辐射应力。波浪模式主要基于国际上第三代WAM模式,并对其进行了浅水效应的改进,以包括浅水深度破碎引起的能量耗散;潮汐风暴潮模式计算中开边界考虑了10个主要分潮K1,O1,P1,Q1,M2,S2,N2,K2,Sa,Ssa。依赖海浪状态的表面风应力取自Donelan等(1993)的结果,波-流相互作用底应力取自Signell等(1990)对GrantandMadsen(1979)简化的结果,辐射应力以海浪谱表示。耦合计算中,两个模式通过三个耦合机制双向传递所需参量。运用胜利油田中心一号观测的2个同步浪、潮、流资料对所建的耦合模式进行了检验,并通过耦合和非耦合模式结果的对比对各耦合机制的影响效应进行分析研究。研究结果表明,不同物理机制对波高的影响主要由能量方程中以辐射应力表示的波流相互作用所决定;在波-潮耦合作用中,依赖波令的表面风应力和辐射应力对水位是正效应,而波流相互作用底应力对水位是负效应。三个物理机制的综合净效应是正,可增加水位达25cm。比较显示,耦合模式的结果无论对波高还是水位都比非耦合模式的结果好,特别在峰值处。本研究显示耦合模式的结果将改进海浪和风暴潮的模拟精度。所建立的耦合模式将对渤海海浪和风暴潮预报精度的提高,以及为黄河三角洲近岸海浪和风暴潮灾害的风险评估,提供更可靠的参数,具有重要的价值。  相似文献   

9.
王涛 《海洋科学》2000,24(4):56-56
海洋动力学的研究已从过去的单因素(潮汐、河流、波浪、风暴潮及风等)分学科研究逐渐发展成在各因素深化研究的同时向多因素的耦合作用研究。灾害性的强海洋动力过程实际上是风、浪、流、潮及风暴潮共同作用在同一水体中的过程。因此,只有研究它们相互的耦合作用物理本质,才能了解强动力过程的真实状况,才能有效地研究它们对周围环境的真实作用过程。如海洋动力灾害的形成就是由暴风、风暴潮,大浪天文潮及环流等诸因素综合形成在同一水体中,对受灾体联合作用的结果。因此海洋的综合动力过程是物理海洋学的重要研究方向,而这一综合动…  相似文献   

10.
西北太平洋浪流相互作用对有效波高的影响研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
西北太平洋强流区会对海浪的特征和分布产生显著的影响,尤其是研究台风过程中海流与海浪的相互作用具有重要的研究意义。本文以ROMS海洋模式和SWAN海浪模式为基础,构建了浪流耦合模式系统,对2013年10月6-17日间的台风“丹娜丝”、“百合”、“韦帕”过程中西北太平洋浪流相互作用中海流对有效波高的影响进行了研究。通过对比模式模拟有效波高与浮标观测资料,发现耦合后的有效波高比非耦合结果更接近观测值,耦合模式中海流的存在对有效波高的分布有明显的影响。研究表明,特别是在有效波高峰值处,海流引起的有效波高增大最大可达1 m。海浪浪向及流向的空间分布以及中国近海浮标处浪向与流向的时间序列表明,流向与浪向反向时,海流的影响造成有效波高增大;二者同向时,有效波高减小。海流对有效波高的调整会沿着海浪传播的方向传播相当一段距离。在西北太平洋的海浪场计算中,引入海流的耦合模式计算结果对改善强流区海浪预报具有重要意义,并且海流的模拟精度对于高精度的海浪预报非常重要。  相似文献   

11.
Having proved the stochastic model of air-sea interaction given by Mitchell (1956) to be a particular case of stochastic-dynamic model with linear air-sea feedback mechanism, this paper further develops the model. Several parameters in this model are evaluted with climatological data of the stations situated along the east coast of China, and some problems concerned are discussed.  相似文献   

12.
In this paper the relationship between the variation of shrimp resources (which is sensitive to the sea temperature of the Huanghai and Bohai Seas) and the equatorial sea surface temperature is analysed, the results obtained showing high correlation between the two. Therefore, a new approach to studying long-term variational law of fishery resources and forecasting method is made through large-scale air-sea interaction.  相似文献   

13.
The monsoon intraseasonal oscillation (MISO) is the dominant variability over the Indian Ocean during the Indian summer monsoon (ISM) season and is characterized by pronounced northward propagation. Previous studies have shown that general circulation models (GCMs) still have difficulty in simulating the northward-propagating MISO, and that the role of air-sea interaction in MISO is unclear. In this study, 14 atmosphere-ocean coupled GCMs (CGCMs) and the corresponding atmosphere-only GCMs (AGCMs) are selected from Phase 6 of the Coupled Model Intercomparison Project (CMIP6) to assess their performance in reproducing MISO and the associated vortex tilting mechanism. The results show that both CGCMs and AGCMs are able to well simulate the significant relationship between MISO and vortex tilting. However, 80% of CGCMs show better simulation skills for MISO than AGCMs in CMIP6. In AGCMs, the poor model fidelity in MISO is due to the failure simulation of vortex tilting. Moreover, it is found that failure to simulate the downward motion to the north of convection is responsible for the poor simulation of vortex tilting in AGCMs. In addition, it is observed that there is a significant relationship between the simulated sea surface temperature gradient and simulated vertical velocity shear in the meridional direction. These findings indicate that air-sea interaction may play a vital role in simulating vertical motions in tilting and MISO processes. This work offers us a specific target to improve the MISO simulation and further studies are needed to elucidate the physical processes of this air-sea interaction coupling with vortex tilting.  相似文献   

14.
A method is suggested to consider energy transfer to surface waves via introducing wave stresses into the numerical model for the interaction of air-sea boundary layers. In numerical simulations, the wave stresses are shown to influence the air-sea interaction parameters and the profiles of the major quantities.Translated by V. Puchkin.  相似文献   

15.
海气相互作用对热带气旋发生发展影响研究综述   总被引:1,自引:0,他引:1  
本文回顾了近几十年来海气相互作用对热带气旋形成和发展影响的研究情况.海表温度(SST)和海洋飞沫(sea spray)蒸发对热带气旋的强度和路径有一定的影响,但影响机制和程度如何,目前还存在争议.利用中尺度海气耦合模式进行数值模拟是研究海气相互作用对热带气旋影响的一个有效方法.介绍了国内外一些中尺度海气耦合模式,旨在推动建立适合我国海域用于热带气旋模拟和预报的海气耦合模式.  相似文献   

16.
南太平洋辐合带(SPCZ)的特征分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
根据热带西太平洋卫星云图资料及流场特征分析,讨论了南太平洋辐合带(SPCZ)的演变特征和形成机理。提出SPCZ是反映西太暖池同东太冷舌海气耦合系统以及暖池大气同相邻陆区大气间相互作用的重要特征。主要表现为在12~2月的热带西太平洋上的NW/SE辐合带,其形成原因主要应归因于西太暖池本身,以及暖池与东太赤道冷水舌强度与相对位置改变引发的Walker环流位置与走向的变动,另外,新几内亚岛及澳洲大陆也有重要影响。  相似文献   

17.
一个简单的印-太海气耦合模式   总被引:1,自引:0,他引:1  
刘岩松  王法明 《海洋与湖沼》2013,44(6):1462-1468
本文基于一层半海洋模式和SVD(Singular Value Decomposition)大气模式构建了一个简单的海气耦合模式, 引入热通量的作用, 分析ENSO影响热带印度洋地区的动力学和热力学耦合过程。其中, 使用统计大气模式, 由给定的SST(Sea Surface Temperature)异常得到风应力异常, 进而驱动海洋环流反馈给SST, 完成海气的动力耦合; 使用块体经验公式由SST异常和风场异常计算热通量异常, 直接作用于SST, 实现海气的热力学耦合。动力耦合实验揭示, 太平洋第一EOF(Empirical Orthogonal Functions) 模态与观测基本吻合。并且模拟Ni?o 3指数存在两年左右的谱峰周期。这说明, 海气动力学耦合是ENSO生成的主要因素。热力耦合的加入是为了考察ENSO影响热带印度洋的热力学效应。同时考虑动力和热力耦合的实验结果表明, 热带太平洋暖异常中心更加接近观测值, 热带印度洋出现海盆尺度海温正异常。这意味着热带太平洋的ENSO信号通过海气界面的热量交换实现对热带印度洋地区的遥强迫, 导致印度洋海盆尺度增暖。  相似文献   

18.
A study on dynamical features of air-sea coupling waves in the tropics   总被引:2,自引:0,他引:2  
The dynamical features of air-sea coupling waves and their stabilities in a simple coupled air-sea model in the tropics have been studied with respect to interaction occurring among different types of the free waves in the o-cean and in the atmosphere. It is pointed out that there exist a stable and an unstable air-sea interaction modes in the tropical coupled system , respectively. The propagation of the unstable mode relies greatly on the zonal space scale, i. e. only for wave length ranging from 5 000 km to 10 000 km can the disturbance unstably move slowly eastward. The waves that slowly propagate unstably eastward agree well with the observational facts. Finally,it is also proposed that the interaction between Kelvin wave in one medium and Rossby wave in another medium is a necessary condition for the occurrence of destabilization of the coupled air-sea system in the tropics.  相似文献   

19.
用北太平洋(含赤道太平洋区)1949~1979年的COADS资料,通过矢量EOF分解得到北太平洋异常风场的分布型及其时间变化规律。分析表明,EOF1~5场与大气活动中心、海洋相互作用有联系,具有明显的天气学意义。此外,还讨论了EOF异常风场间的转换及其季节性差异。  相似文献   

20.
宋伟  王玉  崔凤娟  谢强 《海洋与湖沼》2019,50(4):752-758
南海上层海洋热力结构年代际变化的研究,是海气相互作用与变化研究的热点之一,对南海区域及更大范围的气候异常的研究和南海海洋环流年际变化的研究都具有重要意义。本文采用多套海温、流场和海气界面通量资料,基于热平衡方程和统计分析方法,分析了南海上层热含量的年代际变化,研究了南海上层热含量影响因子的变化特征,比较了混合层及混合层以下热含量变化的异同,进而探讨了影响因子在混合层及混合层以下的不同作用;利用区域积分海温方程后得到的热量收支方程,诊断南海内区不同海域的热收支方程中的各项,发现了不同海域在影响热收支的物理过程方面存在差异。结果表明:南海混合层的热含量的变化主要受海气界面热通量的影响,夹卷效应在热含量的变化中也有接近1/3的贡献。在整个上层400m的热含量变化中,平流效应占据了主导地位。  相似文献   

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