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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
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In this study a coupled air–sea–wave model system, containing the model components of GRAPES-TCM, ECOM-si and WAVEWATCH III, is established based on an air–sea coupled model. The changes of wave state and the effects of sea spray are both considered. Using the complex air–sea–wave model, a set of idealized simulations was applied to investigate the effects of air–sea–wave interaction in the upper ocean. Results show that air–wave coupling can strengthen tropical cyclones while air–sea coupling can weaken them; and air–sea–wave coupling is comparable to that of air–sea coupling, as the intensity is almost unchanged with the wave model coupled to the air–sea coupled model. The mixing by vertical advection is strengthened if the wave effect is considered, and causes much more obvious sea surface temperature (SST) decreases in the upper ocean in the air–sea coupled model. Air–wave coupling strengthens the air–sea heat exchange, while the thermodynamic coupling between the atmosphere and ocean weakens the air–sea heat exchange: the air–sea–wave coupling is the result of their balance. The wave field distribution characteristic is determined by the wind field. Experiments are also conducted to simulate ocean responses to different mixed layer depths. With increasing depth of the initial mixed layer, the decrease of SST weakens, but the temperature decrease of deeper layers is enhanced and the loss of heat in the upper ocean is increased. The significant wave height is larger when the initial mixed layer depth increases. 相似文献
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2009年“莫拉克”台风登陆过程阵风特征分析 总被引：3，自引：2，他引：1
利用上海台风研究所移动观测车获取的“莫拉克”台风登陆过程中超声风、温等观测资料对地面阵风特性进行了诊断分析.结果表明,在风速时间序列中叠加有周期为3-7 min的阵风扰动,显现出明显的相干结构,即沿顺风方向阵风风速峰期有下沉运动,谷期有上升运动;阵风扰动的各向异性特征明显,沿顺风方向的阵风扰动能量最大,其次是沿侧向和垂直方向的扰动能量;沿顺风方向的阵风垂直动量通量向下传播,而沿侧风方向阵风扰动动量垂直通量总体贡献接近于0.阵风扰动沿顺风方向的积分空间尺度和时间尺度最大,沿侧风方向和垂直方向其次,均明显大于湍流的积分空间和时间尺度.此外,阵风扰动的其他特征还包括:感热垂直通量极小;当平均风速较大时阵风风向变化幅度较小,而风速较小时阵风风向变化幅度则较大;动力学分析表明,阵风扰动主要表现出重力内波的一些特性. 相似文献
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从海啸的特征出发,探讨在利用Hamburg Shelf Ocean Model(HAMSOM)对海洋上已经发生的海啸进行模拟的过程中所涉及的参数处理问题,同时利用理想地形进行多个实验,分析海啸发生后传播到近岸,尤其是200 km内的水位变化特征.成功的用数值模式对海啸进行模拟可以使海啸预警发挥重大作用. 相似文献
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为了进一步揭示大气边界层低层动量通量逆梯度输运的观测事实,本文利用福建南部赤湖镇海边100m铁塔上观测得到的超声风温仪资料,采用诊断方法分析了2010年13号"鲇鱼"台风影响过程中近海面边界层大气中动量垂直通量逆梯度输送特征。结果表明:在逐小时时间尺度上台风近海面边界层大气中湍流动量垂直通量输送以沿梯度方向为主,但也存在一定比例的逆梯度方向输送现象,且越往高层该现象越明显,本文中其百分比最高不超过16%。并且这一现象出现的频率在台风环流的不同区域存在差别:在台风环流的内核区域最多,其次是登陆以后残余环流区,而在早期的台风外围环流中较少。湍流低频扰动的相干结构也是影响因素,当水平扰动与垂直扰动出现同位相变化时容易出现动量垂直通量逆梯度输送。大气动量通量逆梯度的水平和垂直平均空间尺度分别为258m和35m,平均时间尺度分别为123s和13s,均小于通常的顺梯度湍流低频扰动的时空尺度的1—3倍。 相似文献
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Atmospheric turbulence plays a vital role in the formation and dissipation of fog. However,studies of such turbulence are typically limited to observations with ultrasonic anemometers less than 100 m above ground. Thus,the turbulence characteristics of upper fog layers are poorly known. In this paper,we present 4-layers of data,measured by ultrasonic anemometers on a wind tower about 400 m above the sea surface; we use these data to characterize atmospheric turbulence atop a heavy sea fog. Large differences in turbulence during the sea fog episode were recorded. Results showed that the kinetic energy,momentum flux,and sensible heat flux of turbulence increased rapidly during the onset of fog. After onset,high turbulence was observed within the uppermost fog layer. As long as this turbulence did not exceed a critical threshold,it was crucial to enhancing the cooling rate,and maintaining the fog. Vertical momentum flux and sensible heat flux generated by this turbulence weakened wind speed and decreased air temperature during the fog. Towards the end of the fog episode,the vertical distribution of sensible heat flux reversed,contributing to a downward momentum flux in all upper layers. Spatial and temporal scales of the turbulence eddy were greater before and after the fog,than during the fog episode. Turbulence energy was greatest in upper levels,around 430 m and 450 m above mean sea level(AMSL),than in lower levels of the fog(390 m and 410 m AMSL); turbulence energy peaked along the mean wind direction. Our results show that the status of turbulence was complicated within the fog; turbulence caused fluxes of momentum and sensible heat atop the fog layer,affecting the underlying fog by decreasing or increasing average wind speed,as well as promoting or demoting air temperature stratification. 相似文献
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一个区域海-气耦合模式的建立:模式验证及其对热带气旋“云娜”的模拟 总被引：3，自引：1，他引：2
本文以区域热带气旋模式(GRAPES-TCM)为基础,引入海洋环流模式(Estuarine,Coastal and Ocean Model(semi-implicit),ECOM-si)和Ocean Atmosphere Sea Ice Soil 3(OASIS3)耦合器,建立了一个区域海-气耦合模式。利用该模式对0414号热带气旋"云娜"进行了数值模拟,验证了模式的性能。结果表明,耦合模式模拟的"云娜"强度相比单独的大气模式更接近观测,单独大气模式模拟的近地面风场偏强,而耦合模式模拟的近地面风场的强度和非对称结构均与观测更为接近。数值实验中,"云娜"热带气旋过境引起的海表面温度的下降与实况接近,海表面温度下降引起的海-气热通量相比控制实验的结果明显下降,分析资料表明这一下降是合理的。海洋模式的引入导致了热带气旋"云娜"结构的变化,这种变化不但反应在径向风的减弱(强度下降),还反应在对流强度和最强对流发生位置的变化,并最终引起了热带气旋降水结构的改变。 相似文献
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运用改进的椭圆形风场模型,模拟了9711号台风所经地区风场、气压场的变化过程;将椭圆形风场模型结果结合SWAN波浪模型,计算9711台风过程的波要素;运用COHERENS三维水动力模式,对渤、黄海主要的4个潮分量进行了调和分析,建立渤、黄海天文潮预报模型,并采用三级嵌套模型计算并验证分析了日照近海的水文动力环境;运用基于COHERENS发展的水动力悬沙模型COHERENS-SED,计算分析了9711天气过程、仅考虑潮流作用以及累年平均波要素和一般天气情况(累年平均风场、标准大气压)下的悬沙数值模拟.结果表明:考虑潮流、一般波浪和天气因素共同作用下的水体含沙浓度比仅考虑潮流作用下的水体含沙浓度提高40%～100%的幅度;考虑9711号天气过程以及产生的台风浪作用下的水体含沙浓度比一般波浪和天气因素作用下的水体含沙浓度提高约4倍的幅度. 相似文献
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海洋飞沫方案改进对台风“威马逊”强度预报的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
本文采用分粒径段组合方式改进海气耦合模式海洋飞沫方案,并利用耦合模式对1409号台风"威马逊"进行数值模拟,分析了海洋飞沫方案改进对台风结构、强度以及海气动量通量、热量通量模拟结果的影响。结果显示,耦合模式中海洋飞沫方案可通过改变海表面粗糙度影响海气动量与热量通量;海洋飞沫还可以通过沫滴向大气输送感热和水汽而直接影响海气热通量,进一步影响台风的强度。模拟结果显示改进后海洋飞沫方案的台风强度更接近观测。改进海洋飞沫方案后粗糙度的计算结果小于原始方案,相应地海气热通量以及下垫面耗散作用也弱于后者,海表面风场是海气热交换与下垫面耗散共同作用的结果。 相似文献