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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
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中国的海气相互作用研究(1998-2002) 总被引:2,自引:0,他引:2
概述了近4a年来(1998年7月-2002年7月)中国在大尺度海气相互作用研究方面的进展。包括7个方面的内容:现场观测和海洋考察;热带太平洋海气相互作用研究;与季风有关的海气相互作用研究;北太平洋海气相互作用研究;印度洋海气相互作用研究和全球大洋海气相互作用研究。对上述第二和第三个内容给予了更多的关注,这是因为在准备和组织这篇短文时,大量参考文献集中在热带太平洋区域,诸如:ENSO过程及其动力学和对气候影响。参考文献也涉及到不同时间尺度和空间尺度的现象,例如:季节内变化,季节变化,年际变化,十年际变化等。它们反映了近4a来,从后TOGA时代至CLIVAR的当代重大研究课题。 相似文献
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冬半年海洋与大气的相互作用 总被引:4,自引:1,他引:4
海洋占地球表面积的71%左右,海洋的热容量比大气大1200多倍,因此它对太阳辐射的热量起着“贮存器”与“调节器”的作用,是影响长期天气过程的重要角色.气象工作者数十年之前已经开始注意海水表面温度的变化与大气环流及长期天气变化之间的相互关系,进行过不少研究.70年代以来,在一些国家,其中包括我国,应用海温做长期预报取得了一定成绩.然而人们至今对长期天气过程中海气相互作用的机制却了解甚少,甚至对同一个月份海洋与大气环流异常到底有什么关系也不十分清楚.因此,在海气相互作用的研究中,经常遇到两种似乎截然相反的观点,有的作者强调海洋对大气的作用,而有的作者则又强调大气对海洋的作用,甚至同一作者有时主张前一观点,有时又强调后一观点. 相似文献
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关于海气耦合模式气候漂移及敏感性的一点探讨 总被引:3,自引:0,他引:3
本文从概念性的大气或海洋系统及海气耦合系统出发,通过简单的理论分析指出:用观测气候场作为边界条件来调试大气或海洋模式并非最佳选择;海气耦合漂移是由两部分组成的,其中一部分源于未耦合模式模拟得到的气候状态与观测气候状态之间的系统误差,而另一部分则源于海气系统的非线性相互作用;海面“通量修正”可以消除因模式气候与观测气候之间的系统误差而引起的那部分漂移,但仍保留了海气系统的大部分非线性相互作用项.本文最后利用中国科学院大气物理研究所发展的海气耦合模式进行了敏感性试验,指出耦合漂移受到模式海洋的垂真发辨的率、海洋温盐扩散方案、海气耦合强度等诸多因素的影响. 相似文献
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海洋与大气界面上的热量交换是海气相互作用的重要內容。海洋给大气热量的多少,不仅对海洋表层热状况,而且对天气及气候的形成、变迁都有着重要的作用。已有的资料表明,北太平洋西部海洋热状况异常对我国大陆降水有着重要的影响。本文拟用北太平洋西部大面积长时间的海气热量交换值,来寻求它与 相似文献
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国家海洋局海洋环境预报中心温盐组 《海洋预报》1984,(1)
海水温度是海水的基本物理特性之一,它体现了海水运动的热输送和海气热量交换。而海面水温则体现了海面热量平衡的结果。影响海面水温变化的因素是比较复杂的,如太阳辐射、海面有效回辐射、海面蒸发、海气接触热交换、海洋热平流、大陆径流(近海区)以及与这些过程密切相关的大气环流等。 海水温度状况对海水热量平衡、水团分析、海洋环流和海气相互作用等的研究,尤其对发展海洋渔业生产和开发海洋生物资源等都具有十分重要的意义。其中对渔情分析、中心渔场位置的预测、汛期早晚和鱼发状况的分析等均起到一定作用。因此,近些年来世界主要海洋大国对海水温度的分析和预报给予了很大的重视。1982年底,美国向联合国教科文组织海委会(IOC)提供的48项海洋学产品中,海水温度分析和预报占25项,其中2项为次表层海 相似文献
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本文研究周期大于9天的超低频振动,这类振动与水位长期变化密切相关。海洋水位长期变化是地球自转、气候变异和海洋水量平衡的重要指标,也是大尺度海气互相作用、气候过程、海洋动力学过程和海洋水文因子综合作用的结果。 相似文献
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为研究在厄尔尼诺现象演变过程中海气相互作用的性态特征,该文再次应用拓展伴随模态分析于简易海洋同化数据(SODA data).结果表明:通过相互作用形成厄尔尼诺/拉尼娜现象的海洋与大气具有明显不同的性态,气候系统中并不存在一个相对独立的热带太平洋大气变异,但是的确存在一个相对独立的热带太平洋海洋变异;原因在于大气是底部界面受热而海洋是顶部界面受热,从而导致前者具有较后者强烈得多的斜压不稳定性和能够覆盖大部分热带太平洋的赤道辐合带; 再次证实了正是直接来自中纬度海域的西风爆发和海面风辐聚导致赤道太平洋上层海水的东向移动和经向辐聚造就了厄尔尼诺所特有的增温信号. 相似文献
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海洋与大气的相互作用问题,是气象学和海洋学研究的重要问题之一。海洋与大气的能量交换(以下简称海气间能量交换)问题亦日益受到各国学者的重视。叶笃正在论述近代气象学的新发展和展望中指出:海洋的热容量很大,海水温度的小量变化给予大气的影响是不容忽视的;不了解大气和海洋的关系,对长期预告是不利的。 海气间能量交换,即海洋表面与近海面层大气的热量交换。Ⅲ早在1935年 相似文献
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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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中太平洋西部赤道附近地处低纬,属热带海洋区域,温度高,蒸发量大,是地球大气中水分和热量的主要源地之一。由于热带天气的变化,对推动和调整全球大气环流具有很大的作用和影响,而热通量变化是被看作海洋-大气间的反馈过程中重要的一个过程。海气界面热量交换是剖析海气相互作用机制的一个重要环节。就海气界面热量交换而言,许多作者已经作了大量研究。但对中太平洋西部海区来说,研究尚少。本文,拟就中太平洋西部赤道附近产生的天气与海气热交换关系进行初步分析。 相似文献
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本文研究周期大于9天的超低频振动,这类振动与水位长期变化密切相关。海洋水位长期变化是地球自转、气候变异和海洋水量平衡的重要指标,也是大尺度海气互相作用、气候过程、海洋动力学过程和海洋水文因子综合作用的结果。 潮波中的半日潮、全日潮已公认是海洋中典型的低频长波,对其中的长周期分潮族 相似文献
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海洋对风暴响应的动力热力学分析 总被引:1,自引:0,他引:1
本文旨在讨论风暴影响下海气相互作用所造成的海洋响应问题.首先,说明适于描述问题的扰动微分方程组,主要给定两种机制的相互作用函数作为定解条件.其次采用特定的变量变换和变幂级数解法,对非线性扩散方程组求解.最后对圆形强风暴的响应扰动作计算,从而对海洋响应的发展过程作定量描述. 相似文献
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海洋在天气、气候及大气环流变化过程中起着重要作用,海洋热源的异常分布是造成长期天气异常的重要原因。海洋对大气的作用主要是通过海气界面的热量交换来实现的,因此,直接运用海气热量交换来考虑海洋对大气的加热作用,分析海洋加热异常对长期天气、气候及大气环流的影响,具有更明确的物理意义。
西北太平洋副热带高压是造成我国旱、涝及天气变化的主要副热带天气系统,对我国夏季气温、雨带位置及强度影响很大。西北太平洋中、低纬副热带地区是海洋向大气提供热量和水汽较多的地区,也是海气相互作用最强烈的海域,这一地区的海洋加热对西北太平洋副热带高压的变化将有直接影响。本文分析了冬季西北太平洋副热带海域海洋加热主要场的分布特征,指出了海洋加热与西北太平洋副热带高压的关系。结果表明,冬季该海域海洋加热较常年偏多时,冬、春至初夏副高偏弱,位置偏东、南(6月副高脊线位置除外);反之,海洋加热较常年偏少时,副高偏强,位置偏西、北(6月副高脊线位置除外)。该海域海洋加热对副热带地区大气环流,尤其是副热带高压环流的变化有着重要作用。本结果对预测西北太平洋副热带高压的变化,研究中纬度海洋加热对西北太平洋副热带高压及其大气环流的影响有十分重要的意义。 相似文献
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通过深入分析海洋中碳、营养盐、微量金属元素的地球化学特性对酸化响应的研究进展,指出海洋酸化不仅会影响海洋中的碳化学,而且能影响海洋中营养盐、微量元素等的地球化学特性和过程;海洋酸化一个重要的、但被低估的结果是能大范围地改变海洋碳系统之外的无机和有机化学环境;不同海域的生物和地球化学系统对酸化产生不同的响应,同一物质循环的不同过程对酸化的响应可能截然不同;酸化给海洋带来的影响是极其复杂多变的,而且这些影响之间还存在错综复杂的相互作用;生态系统对海洋酸化的自然响应是很多生物和非生物因素独立和共同作用的结果,对很多单一物种或单一因素酸化响应的简单概括或总结,远不能描述海洋酸化对整个生态系统的影响规律。海洋酸化微量元素响应研究,应该具体到物质循环的关键环节(如碳泵、生物泵、硝化作用、固氮作用以及元素赋存形态转化等)及关键要素(如POM,DOM及CDOM等)等的响应,并探讨它们之间的相互作用,进而更全面地了解海洋酸化对海洋中物质循环的影响。 相似文献