海气相互作用对热带气旋发生发展影响研究综述

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.     

中国的海气相互作用研究(1998-2002)

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。     

东南极冰-海相互作用研究进展

南大洋海冰过程是全球气候变化的重要因子之一。它的季节变化显著,覆盖面积变动于夏季（２月）的４×１０~６ｋｍ２和冬季（９月）的２０×１０~６ｋｍ２之间。由于南大洋冰面积的变化幅度如此之大,因此其季节变化对于气候变化的影响在重要性上仅次于北半球雪域的季节性变化。海冰主要通过３种特定方式影响气候：（１）海冰影响表面反射率,限制了极地大气与海洋间的直接接触,从而改变表面热平衡;（２）海冰改变了温度的季节循环,秋季冻结释放潜热,春季融化吸收热量,推迟了温度极值的出现;（３）海冰的运动产生了一个向赤道的负的盐…     

基于MCT耦合器的WRF-POM区域海气耦合模式构建及应用

为研究区域海气耦合模式在中尺度海气相互过程中的应用,利用MPI(ModelCouplingToolkit)并行通信技术,构建了基于MCT耦合器的WRF-POM并行区域海气耦合模式,并利用该模式对台风"凤凰"进行了一系列的数值模拟试验。试验结果表明:该耦合模式可以实现稳定高效的并行计算,并较好地再现了台风"凤凰"的活动过程;相对单一的大气模式,耦合模式可以更加准确地模拟出台风"凤凰"的路径和强度,其中不使用"Bogus方案"的耦合试验模拟效果最好,其路径平均绝对误差相对控制试验和使用"Bogus方案"耦合试验分别减小了20.1%和72.5%,强度的平均均方根误差则分别减小了41.4%和17.9%;耦合模式还能较好地再现表层海洋对大气的响应特征:台风大风使得表层流速显著增大,强烈的"抽吸夹卷"效应使得低层较冷海水上翻,海表温度降低,混合层深度增加。     

基于大涡模拟耦合模式的小尺度海气相互作用研究

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。     

痕量物质的海——气相互作用

物质的海－－气交换对大气和海洋中痕量元素生物地球化学造成影响。本文阐述了痕量物质的海－－气相互作用的过程，机理及其长距离输送与气象学的关系。     

东海表层水二氧化碳及其海气通量

1994年春、秋季在东海进行了两个航次的调查，采用气相色谱法和CO2采样系统测定了表层水和大气CO2分压。结呆表明，东海大部分海区CO2处于不饱和状态，可视为大气CO2的汇点。东海陆采区表层水CO2分压呈明显的季节变化趋势，即春季近岸低，大洋高；秋季西北部高，大洋低。黑潮区表层水CO2分压较低，无明显的季节性变化。利用通量模式，估算了大气输入东海海域的CO2通量为45.1g／(m2·a）。     

热带西太平洋海气耦合作用实验：访敦斯维尔实验指挥中心

在全球海洋和大气相互耦合作用实验强化期观测之际,我们中国海洋代表团一行四人于1992年10月末,来到了位于澳大利亚东北部港口城市敦斯维尔的实验指挥中心,应邀参加了强化期观测的揭幕仪式,了解了指挥中心日常工作概况,聆听了指挥中心主任卡尔逊教授有关强化期观测情况的介绍,使我们进一步明确了这次强化期观测实验的目的意义和主要内容。     

海洋飞沫方案改进对台风“威马逊”强度预报的影响

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。     

船上海气之间湍流通量的观测研究

用６个加速度计组阵系统来监测船体姿态和运动，校正船上观测到的风湍流资料，然后用涡动相关技术计算海气之间动量，热量和水汽通量，结果表明，本观测系统可精确地消除船体运动对风湍流的影响，并获得精确的海气湍流通量。     

长江中下游冷夏与海气相互作用

本文应用１９５２－１９８７年长江中下游地区７－８月气温资料，在划分冷夏年的基础上，研究了长江中下游夏季温度变化同北太平洋ＳＳＴＡ和热带ＯＬＲ异常的关系，进而分析了在埃尔尼诺事件当年和次年长江中下游夏季温度距平的差异性。结果表明在埃尔尼诺事件当年，长江中下游夏季温度明显偏低，它同赤道东太平洋正ＳＳＴＡ，赤道中太平洋ＯＬＲ负异常以及西太平洋副热带海域负ＳＳＴＡ，印尼附近ＯＬＲ正异常相联系，即同热带太平     

WRF_ROMS-1.2中尺度海气耦合模式简介

本文介绍了WRF_ROMS-1.2中尺度海气耦合模式的研发背景、子模式、耦合技术,并依照模块功能介绍了该耦合模式中各子模块的主要作用。WRF_ROMS-1.2采用的MCT(ModelCoupling Toolkit)耦合器技术及消息传递的并行计算方式,均为当前多模式耦合的先进技术,很大程度上提高了模式的可扩展性和计算效率,为耦合模式的建立以及中尺度海气相互作用(尤其是热带气旋期间的海气相互作用)的研究、模拟和预报提供建设性参考。     

海洋环境中海-气与海-泥交换界面区腐蚀与防护研究

腐蚀与防护工作在国民经济中占有重要地位,许多先进国家都非常重视这一领域的研究。世界上工业发达国家对腐蚀损失统计十分重视。不少先进国家,例如美国、日本、英国、德国、澳大利亚等国曾多次对本国因腐蚀而造成的损失及由于采取了合理的防腐措施而免受的损失进行过调查。例如美国先后在1949年、1973年、1977年、1983年、1984年和1989年多次进行过腐蚀调查。美国H.H.Vhig于1949年最先提出美国每年腐蚀损失为55×10~8美元,当时震惊了美国和全世界。1984年美国腐蚀损失为16.8×10~(10)美元,1989年腐蚀损失为20×10~(10)美元,约占国民经济总产值的4.2％。调查结果还表明,如果采取了有效的防腐蚀措施,其