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海—气相互作用与海流、风暴潮 总被引：3，自引：4，他引：3
从方法论上说,除潮汐以外,通常在处理海洋动力学问题时,大多撇开海洋对大气的影响,强调大气对海洋的主导作用,把大气运动当作诱发海水运动的唯一原动力,视海面风场为给定条件,而后用经验或半经验公式算出海面风应力场,作为施加于海水的强迫力。因此,一个成功的海浪、海流或风暴潮的预报,除了具备反映海水运动的主要物理性能的数学模型外,还必须以客观的、准确的海面风场的数值计算和预报为前提。由于问题的复杂性,迄今为止似乎还不能说在实用上已经提供了海面风的一种足够精确的估算或预报方法。海上气象观测资料,尤其是测风资料的稀少,给海面风应力的实际计算带来不少困难。 相似文献
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关于海面风应力的计算问题 总被引：5，自引：0，他引：5
海面风应力是大气通过海面直接向海洋输送动量的唯一方式,它密切联系着海洋动力要素(海流、海浪、风暴潮等)的发生和发展。因此无论从动力海洋学和海洋气象学的理论抑或实用预报角度来看,风应力的研究历来是个十分重要的课题。由于海上测风资料十分匮乏,广义的风应力的研究应该包括两方面的问题:(1)海面风应力和海面测风高度上风速的关系;(2)海面测风高度上的风速和海面地转风的关 相似文献
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台湾海峡海面风场数值计算 总被引：1，自引：0，他引：1
一、引言众所周知,海—气相互作用错综复杂,使得海上风的理论计算遇到了许多困难。至今,海上风的估计多半是应用经验统计的方法,即根据气压形势场计算地转风或梯度风,再作有关海面摩擦和大气稳定度的订正。但这种估计误差较大。日益深入开展的数值天气预报与近地面层大气研究为理论上建立数值模式计算与预报海上风场提供了条件。Blachadar(1965)和Cardone(1969)在总结前人研究成果的基础上,先后建立了大气边界层数值模式。国内外学者均曾利用该数值模式进行过海上风场的计算。 相似文献
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海气动量通量研究综述 总被引：1，自引：0，他引：1
海气界面动量通量也称为风应力,是海流和表面海浪的主要驱动力,是海洋从大气获得动量的重要途径。因此,合理可靠的海洋表面风应力的参数化对于海洋、大气和波浪以及气候模式的准确预报都具有非常重要的科学意义和实用价值。对风应力拖曳系数的参数化是风应力参数化的主要内容。近来的观测发现,风应力拖曳系数随着风速的增加出现了先增后减的趋势,同时还与海面的波浪状态以及海流有关。基于观测或理论分析,目前已经得到了一系列的风应力拖曳系数计算方法或公式,有的考虑了海浪的作用,有的没有,但这些方案大都是适合中低风速,在高风速下的适用性还有待检验。本文回顾了目前在海气动量通量观测和参数化方面的研究进展,并建议应增加高风速下风速、海流以及海浪等的同步观测,以进一步完善风应力参数化方案。 相似文献
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本文将海面上的大气边界层简化为水平平板上湍流边界层的混合对流问题,并考虑大气与海浪之间的动量交换,计算出海面上风速、海气温差和风区等诸因素对海气动量输运的影响.边界层计算需用的湍流模式采用包含浮力效应的混合长模式,在考虑海浪作用的计算中采用理论与半经验公式相结合的方法.我们发现在有限风区情况下(刮离岸风的近海区域),风区会显着影响不同海气温差下海气动量交换过程,这一点在以往的研究中从未涉及到. 相似文献
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海浪预报方法综述（一） 总被引：1，自引：0，他引：1
一、前 言 早在1802年,英国海军蒲福将军应用20年海面状况观测资料,制成了海面风力海况表,自那以后,就有了海浪预报,这种方法就是目前仍被气象部门所应用的风推浪的预报方法。在这以后很长的一段时间里,由于波浪理论研究缓慢,海浪预报方法没有多大进展,直至1942年,由于军事上的需要,由Sverdroup和Munk提出了著名的有效波预报方法后,海浪预报才开始进入实用阶段,随后美国的Pierson、Neumann和James于1955年提出了著名的PNJ波谱预报方法。同时,国内外海洋学者还提出了许多经验统计预报方法,较有代表性的有Wilson方法和苏联海洋学家Peal提出的预报方法,我国的文圣常教授提出的谱预报方法为我国的海浪预报方法奠定了基础。 相似文献
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南海及周边海域风浪流耦合同化精细化数值预报与信息服务系统简介 总被引：1，自引：0，他引：1
面向社会需求,建立覆盖南海及周边海域的高分辨率风-浪-流耦合同化数值预报与信息服务系统。系统包含耦合同化数值预报模式、海洋动力环境数据库与可视化平台两部分。其中,耦合同化数值预报模式由中尺度大气数值预报模式、海浪数值预报模式和区域海洋环流数值模式,在C-Coupler耦合器中进行耦合,引入集合调整Kalman滤波同化模块,在耦合预报前进行大气、海浪和海流的同化后报模拟,为耦合预报模式提供更为精确的初始场。预报结果经海洋动力环境数据库和可视化平台处理后,通过二维和三维可视化展示,向用户提供直观的南海及周边海域海洋环境预报产品。 相似文献
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当前卫星海洋遥感的特点和发展态势 总被引：1，自引：0，他引：1
当前,世界上的主要航天国家已开始进行不同类型的海洋遥感卫星的系列发射,包括以光学遥感为主的海洋水色卫星,以微波遥感为主的海洋动力要素(如海浪、海面风、海面粗糙度、海平面高度、大洋潮汐等)环境卫星等。在遥感规划、遥感器研制、海洋遥感信息提取以及数据处理等方面呈现出了如下的特点和发展态势: 1.长期规划,超前研制,保持良好的技术 相似文献
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This study investigates atmospheric responses to the directions of surface wind over the Kuroshio front in the East China Sea, using wintertime satellite-derived data sets. Composite maps of sea surface temperature, wind speed, precipitation, turbulent heat flux, surface wind divergence, and the curl of wind vectors above the atmospheric boundary layer are depicted based on the classification of intense northeasterly (along the front) and northwesterly (across the front) winds over the East China Sea. When northeasterly winds prevail, considerable precipitation occurs on the offshore side of the Kuroshio front, in contrast to periods when northwesterly winds prevail. First, the northeasterly winds strengthen above the front because of the downward transfer of momentum from the fast-moving air at higher levels and/or an adjustment of sea level pressure over the oceanic front, although the process by which the influence of the Kuroshio penetrates beyond the marine atmospheric boundary layer remains unclear. Second, a cyclonic vortex forms above the marine atmospheric boundary layer (at 850-hPa height) on the offshore side of the front, and thereafter, surface wind convergence via Ekman suction (hence, enhanced precipitation) occurs over the East China Sea shelf breaks. The northeasterly winds blow over the East China Sea when the Aleutian Low retreats to the east and when high sea level pressure covers the northern Sea of Japan. 相似文献
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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
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Effects of Stokes production on summer ocean shelf dynamics 总被引：1，自引：0，他引：1
A two-dimensional numerical model,which is configured on the basis of Princeton ocean model（POM）,is used to study the effect of Stokes production（SP） of the turbulent kinetic energy on a density profile and Ekman transport in an idealized shelf region in summer.The energy input from SP is parameterized and included into the Mellor-Yamada turbulence closure submodel.Results reveal that the intensity of wind-driven upwelling fronts near the sea surface is weakened by the SP-associated turbulent kinetic energy input.The vertical eddy viscosity coefficient in the surface boundary layer is enhanced greatly owing to the impact of SP,which decreases the alongshore velocity and changes the distribution of upwelling.In addition,the SP-induced mixing easily suppresses the strong stratification and significantly increases the depth of the upper mixed layer（ML） under strong winds. 相似文献
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本文采用Ｂｏｕｓｓｉｎｅｓｑ近似，利用地转动量近似（ＧＭＡ）方法，研究了大气Ｅｋｍａｎ层的三维非线性动力学特征，得到了Ｅｋｍａｎ层中三维风速分布的解析解，着重讨论了热成风对Ｅｋｍａｎ层水平风速分布的影响，对传统的求垂直速度的方法进行了改进。 相似文献
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A recently developed fully explicit algebraic model of Reynolds stress and turbulent heat flux in a thermally stratified planetary atmospheric boundary layer without stratification has been used for a numerical study of the Ekman turbulent boundary layer over a homogeneous rough surface for different dimensionless surface Rossby numbers. A comparative analysis has been conducted for a closure model of the transport term in the prognostic equation of turbulent kinetic energy dissipation including third-order moments. Dependences of the total wind rotation angle on the Rossby number have been obtained. The calculated vertical profiles of mean velocity, turbulent stress, turbulent kinetic energy, surface-friction velocity, and boundary-layer height agree satisfactorily with observational and earlier obtained LES data. 相似文献
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Both wind turning with height and ageostrophic flow in a stably stratified atmospheric boundary layer are analyzed using a three-parameter turbulence model. For a quasi-steady state of the boundary layer, the cross-isobaric flow is determined only by turbulent stress at the surface in the direction of geostrophic wind. The “operative” prediction models, in which the first-order turbulence closure schemes are used, tend to overestimate the boundary-layer depth and underestimate the angle between the surface and geostrophic winds when compared to “research” models (schemes of high-level turbulence closure). The true value of the angle between the surface and geostrophic winds is significant for the presentation of a large-scale flow. A nocturnal low-level jet is a mesoscale phenomenon reflected in data obtained from measurements in a stably stratified atmospheric boundary layer. It is found that such jets are of great importance in transporting humidity, momentum, and air pollution. In this study, the difference between jet flows over a homogeneous underlying surface and over a spatially localized large-scale aerodynamic roughness is shown. 相似文献
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A. V. Glazunov 《Izvestiya Atmospheric and Oceanic Physics》2006,42(3):282-299
The neutrally stratified boundary layer over a smooth rough surface is consider. The turbulent flow is simulated using a finite-difference eddy-resolving model of the atmospheric boundary layer (ABL). The model includes different turbulence closure schemes and numerical approximations for advection components of the momentum balance equation. We investigate the quality of reproduction of spectral characteristics of the turbulent flow and the model’s capabilities to reproduce the observed profile of mean wind velocity near the rough surface. It is shown that the best result is obtained by coupling a numerical scheme of higher order of accuracy with a mixed closure scheme based on an adaptive estimation of the mixing length for subgrid-scale fluctuations. Here, we are able to reproduce the asymptotics of the fluctuation spectrum of the longitudinal component of wind velocity near the surface and within the boundary layer as well as the logarithmic profile of mean velocity near the surface. 相似文献
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风浪和海洋飞沫对海表面拖曳系数和风廓线的影响 总被引：2，自引：1，他引：1
基于埃克曼理论,本文将波致应力和飞沫应力引入到海-气边界层的界面应力中,来研究海表面风浪和海洋飞沫对海-气边界层动量交换的影响,并得到修改后的埃克曼模型的理论解。波致应力是由风浪谱和波增长函数估计,并得到在中低风速下,波致应力、飞沫应力与湍流应力相比,对海表面拖曳系数和风廓线的影响非常小。当风速高于25米/秒时,海洋飞沫通过飞沫应力对海-气界面应力的作用远高于波致应力,以至于波致应力可以忽略。海表面拖曳系数在高风速下,随着风速的增大而减小。通过采用风浪谱的不同波龄,得到海洋飞沫的产生会导致海-气边界层风速的增加。最后,理论解与现场的观察数据进行了对比。对比后的数据表明,在中高风速下,飞沫对海-气边界层的影响远大于表面风浪。 相似文献