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台风环境中海气动量与焓交换观测研究及应用进展-中国气象局广州
第３２卷第６期 热 带 气 象 学 报 Ｖｏｌ．３２，Ｎｏ．６ ２０１６年１２月 ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＴＲＯＰＩＣＡＬＭＥＴＥＯＲＯＬＯＧＹ Ｄｅｃ．，２０１６ 赵中阔．台风环境中海气动量与焓交换观测研究及应用进展［Ｊ］．热带气象学报，２０１６，３２（６）：９１８９２４． 文章编号：１００４４９６５（２０１６）０６０９１８０７ 台风环境中海气动量与焓交换观测研究及应用进展 赵中阔 （中国气象局广州热带海洋气象研究所／广东省区域数值天气预报重点实验室，广东 广州５１０６４０） 摘 要：海气动量与焓交换对台风大气和海洋环境具有显著影响。在回顾和再现前人观测研究工作的基 础上，总结了近年来外场和实验室观测的研究成果。（１）关于动量交换比较一致的结论是，即当风速超过一定 阈值时，拖曳系数随风速增加而达到饱和值或衰减；不同观测得到的风速阈值在２４～４０ｍ／ｓ范围内变动。（２） 关于焓通量，所取得的观测研究结果本身存在较大不确定性，对海洋飞沫在焓通量过程中的作用还没有取得一 致的认识，所得焓通量系数几乎都未显示出与风速的明显依赖关系。还总结了这些观测研究结果在数值模式中 的应用情况。基于这些已经发表的外场观测数据，提出了分浅水、中等水深和深水三种情况的台风海气拖曳系 数参数化方案，三种条件下采用同样形式的函数，差异在于函数系数；而对台风海气焓交换系数则采用概率分 布进行描述。 关 键 词：台风海气交换；动量；拖曳系数；焓；焓交换系数 中图分类号：Ｐ４３４．５ 文献标识码：Ａ Ｄｏｉ：１０．１６０３２／ｊ．ｉｓｓｎ．１００４４９６５．２０１６．０６．０１３ 浪迎风面与背风面的动压差造成的，一方面波浪 １ 引 言 的生长需要这种动压差提供动量，另一方面波形 的演变反过来又对这种动压梯度的空间分布产生 目前，得益于全球／区域数值天气预报模式提 调制，因此海气动量交换过程与海浪状态密切相 供的高可靠性大尺度环境场，热带气旋／飓风／台 ［９］ 关；但波浪对焓通量的影响一直存在争议 。高 风路径预报精度已经显著改善，但台风强度预报 ［１］ 风速下开尔文赫姆霍兹不稳定引起波浪充分破 进步迟缓 。作为影响台风强度的主要物理过程 碎，飞沫和气泡的大量产生在海气界面形成一个 ［２］ 之一 ，大气与海洋之间的通量，包括动量、水汽 ［１０］ 两相流层 ，造成海况和拖曳机制的重大改变； 和热量交换，一方面对台风强度和结构产生显著 ［１１］ 这些过程可能会改变海气界面层结 ，或产生飞 ［３］ 影响 ，另一方面还决定着上层海洋对台风的动 ［１２］ 沫应力 ；同时，对应高风速下激增的海洋飞沫， ［４］ ［５］ ［６］ 力、热力响应 ，如巨浪 和风暴潮 、海表降温 ［１３］
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