热带西太平洋海—气热量通量研究：Ⅲ.冬季天气过程海—气热量交换的特征

根据执行ＴＯＧＡ／ＣＯＡＲＥ研究计划在热带西太平洋进行考察的结果，对调查海区海－气界面热量交换进行了分析。结果表明：冬季在热带扰动的影响下，调查海区海－气热量交换非常强烈；在风速较小、天气情况良好的情况下，调查海区海水得到的热量远大于失去的热量，调查海区海水对大气加热的变化与表层海水温度的变化并不一致；热带太平洋信风的加强对暖池的建立似乎是至关重要的。     

热带西太平洋海－气热量交换研究

本文根据ＴＯＧＡ研究计划第１、２、３、８共４个航次考察结果，对热带西太平洋海－气热量交换进行了分析。结果表明，１９８６－１９８７年埃尔尼诺事件发生前，热带西太平洋海－气热量交换非常强烈，埃尔尼诺事件发生后，海－气热量交换反而减弱；在台风环流内，海－气热量交换也非常强烈。热带西太平洋对大气加热场的变化与海表面温度的变化并不一致；１９８６－１９８７年埃尔尼诺事件发生时，不但中太平洋水温异常增暖，同时西太平洋西部洋域表层水也在增暖；热带太平洋信风的加强对热带西太平洋暖池的建立和热带太平洋西风的爆发导致１９８６－１９８７年埃尔尼诺事件的发生似乎是至关重要的，西风爆发首先出现在中太平洋热带海域，然后逐渐往西扩展；西太平洋热带海域主要以潜热的方式把热量输送给大气。潜热加热效应在低纬度热带海洋上的极大值均与热带天气系统的活动有紧密联系。大气主要是从热带西太平洋洋域获得热量。     

1986～1987年El Nino期间海——气热量交换研究

本文根据热带西太平洋海气相互作用研究调查（ＴＯＧＡ）第１至５及第８个航次考察结果，对热带西太平洋海－气相互作用了分析，研究结果表明，１９８６～１９８７年ＥｌＮｉｎｏ事件发生前，热带西太洋海－气热量交换非常强烈，ＥｌＮｉｎｏ事件发生后，热带西太平洋海－气热量交换反而减弱。     

热带西太平洋海－气热量交换研究

本文根据TOGA研究计划第1、2、3、8共4个航次考察结果,对热带西太平洋海-气热量交换进行了分析.结果表明,1986-1987年埃尔尼诺事件发生前,热带西太平洋海-气热量交换非常强烈,埃尔尼诺事件发生后,海-气热量交换反而减弱;在台风环流内,海-气热量交换也非常强烈.热带西太平洋对大气加热场的变化与海表面温度的变化并不一致;1986-1987年埃尔尼诺事件发生时,不但中太平洋水温异常增暖,同时西太平洋西部洋域表层水也在增暖;热带太平洋信风的加强对热带西太平洋暖池的建立和热带太平洋西风的爆发导致1986-1987年埃尔尼诺事件的发生似乎是至关重要的,西风爆发首先出现在中太平洋热带海域,然后逐渐往西扩展;西太平洋热带海域主要以潜热的方式把热量输送给大气.潜热加热效应在低纬度热带海洋上的极大值均与热带天气系统的活动有紧密联系.大气主要是从热带西太平洋洋域获得热量.     

冬季东海黑潮海-气热量交换对长江中下游汛期降水的影响

黑潮海区的海-气热量交换,表层水温及热含量的变异对大气环流和大陆旱涝的影响已有论述。本文的目的在于分析东海黑潮海区的海-气热量交换特征及其与整个黑潮的关系,探讨它与长江中下游降水的联系,进而计算比较东海嵊山站多年海-气热量交换的特性,得到了有预报意义的指标。一、东海黑潮冬季海-气热量交换的年际变化特性及其与整个黑潮的关系作者在分析东海黑潮海区的海-气热量收支的年平均状况和季节变化特征时指出,10—3月海-气之间的热量比较显著,特别是在严冬季节。据此,本文只着重讨论东海黑     

北太平洋中纬海区海-气热量交换对其上空大气环流的影响

本文计算并分析了北太平洋中纬海区海-气热量交换的特征,发现中纬黑潮海区的海-气热量交换与北太平洋上空长波的发展有着密切联系。研究结果表明:在中纬海洋,冬半年北方冷空气的强弱对海-气热量交换有着重要的贡献。本文以海-气热量交换值作为基本因子来讨论中纬海洋对大气的影响,比单用水温或气温更为合理,并给出了中纬海洋海-气相互作用的一个简单的不可逆模式:冷空气强(弱)→海→气热量交换值大(小)→经向(纬向)环流发展→冷空气强(弱)→……。这过程一般在晚秋开始,到夏半年环流调整为止。     

西太平洋热带海域海-气变换通量的初步分析

本文利用1985年12月下旬至1986年1月下旬中国科学院织组实施的西太平洋热带海域海洋—大气考察期间所获得的常规水文气象资料,计算和分析了海-气交换通量的特征。阐明了海-气交换通量的逐时变化特征,八次定时观测的海-气交换通量的特征;热量交换的逐日变化、平均日变化和交换通量的概率分布。指出了该海域的感热、潜热通量的传输方向及其各自所占的比例。考察期间盛行东北风,海-气间动力相互作用是强的。     

2000年南海季风爆发前后西沙海域海-气热量交换特征

利用2000年5月6日至6月17日在西沙海域进行的第二次南海海-气通量观测资料,计算了南海季风爆发前后海洋-大气间的辐射收支、感热通量、潜热通量及海洋热量净收支;发现季风爆发后海-气热量交换突然发生变化,其中潜热通量、海洋热量净收支变化尤为显著。讨论了季风爆发前后各种天气过程影响下海-气热量、水汽交换特点和海洋热量净收支变化,说明季风爆发前海洋是一个能量积累过程,季风爆发期海洋是一个能量释放过程,季风中断期海洋是一个能量再积累过程;季风爆发后西南大风期持续时间和强度,强烈影响水汽蒸发量大小,进而影响我国大陆上夏季降水,通过南海与阿拉伯海、孟加拉湾、西太平洋暖池等不同海域资料对比,分析了它们在海-气热量交换上的差别,指出这种差别是爆发后南海SST基本稳定而阿拉伯海、孟加拉湾SST明显降低的主要原因。     

厦门海域二氧化碳及其生物生产力的估算

根据１９９５年４月在厦门海域对ＣＯ２系统作定点连续观测的资料,讨论了海－气ＣＯ２交换以及生物活动对海水总ＣＯ２变化的影响。结果表明：海水ＣＯ垢变化主要受生物活动所控制,生物过程引起的ＣＯ２变化远大于海－气ＣＯ２交换的影响。得胜平衡法估算出厦门海域的生物生产力为６２．４ｍｍｏｌ／）ｍ＾２．ｄ）。     

热带西太平洋的海-气热交换特征及其与OLR的关系

热带西太平洋作为赤道附近最强的大气加热区,该区域内通过海-气界面上热量交换而实现的海-气相互作用,对大气温压场的转变,以及进一步影响大气环流的变化有着极重要的作用,为了对热带西太平洋区域的海洋和大气特征有更深的认识和了解,已有不少学者进行了大量的研究[6],尤其是作为“热带海洋与全球大气”研究计划(TOGA)一部分的“中美西太平洋海-气合作考察”所得到的一系列观测事实,更促进了这一区域的研究工作.     

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。     

2008/2009年冬季南海冷涌天气过程的海-气热通量交换及热量收支

冬季风期(11月—翌年3月)南海显著的气候特点是盛行东北季风并频繁地发生冷涌天气过程。使用2008年10月到2009年4月在西沙群岛永兴岛近海进行的海-气通量观测试验资料,分析了西沙海域冬季风期,尤其是冷涌时段的海-气通量交换和热量收支特征。结果表明:冬季风前期由于海-气温差增大,感热通量比西南季风期稍增加;潜热通量平均值与西南季风期接近;太阳总辐射明显降低,大气长波辐射减小,海洋热量净收入成为负值,使得秋季之后海面温度不断降低。冷涌期间海-气之间的感热通量高于冬季风期平均值,潜热通量大部分(1月份之前)也高于冬季风期平均值;由于潜热通量增大和太阳短波辐射减小,1月份之前的冷涌过程海洋热量净收支普遍出现较大负值,海洋失热量强于冬季风期,甚至强于2008年台风过程平均值。到了冬季后期太阳总辐射增强,海洋热量净收入转为正值,海水温度又逐渐升高。季节之间比较,观测区感热通量以冬季风期间最大,秋季次之,春季最小;而潜热通量夏季风期出现最大值,冬季次之,秋季最小。     

热带西太平洋海-气热量交换特征分析

本文采用1985年12月12日至1986年2月8日“向阳红14”号调查船在太平洋调查所获海洋水文气象资料,计算了四种热交换量。结果表明:海-气热输送与天气系统和海洋水文条件关系密切。冬季,在各种天气系统条件下西太平洋及中太平洋的大气主要是从海洋得到热量,其中以黑潮流经的海域最为明显,而热交换的方式主要是海洋以潜热的形式把热量输送给大气。     

渤、黄、东海年平均海面热量平衡状况及其与海洋环流的关系

用1958—1967年海上调查和船舶报水文气象资料,计算了渤、黄、东海海面热量平衡各分量及其总和的年平均状况;分析了各热量分量的平面分布;估算了各分量的量级;讨论了海面热量平衡与水团分布和海洋环流的关系。结果表明,在海、气界面上,海洋获得的热量主要来自太阳辐射;失去的热量主要是由于海水的蒸发;暖流区海洋失热最多,尤其在黑潮主干区明显。同时还指出,年平均各热量分量的总和基本上反映了海洋环流的形势,而海洋内部的平流热输送为本海区带来大量的热量,从而弥补了通过海、气界面海洋释放给大气的热量。     

一九八六年冬季热带西太平洋海温、气温及海-气交换通量特征

海-气相互作用的研究,是近代海洋学家和气象学家研究的重点。中、美热带西太平洋合作调查研究,就是为研究热带海洋与全球大气而进行的。西太平洋热带海区,过去国内外研究甚少,为了充分利用调查资料,我们考虑了热带地区气候特征,即把调查资料近似地看作准同步资料进行分析研究。不难看出,该区终年水温、气温都较高,特别是130—175°E,空气垂直对流旺盛,是台风形成的重要源地,所以,对该区水温、气温及海-气通量进行研究,无论是气象学,还是物理海洋学都是有意义的。     

副热带高压控制下南海北部海-气热量交换特征

本文用1984年9月8日互12日《实验3》号调查船在南海北部考察所获海洋水文气象资料计算的三种热交换量,结果表明;海-气热输送与天气形势和海洋水文条件关系密切。在副高控制下南海北部的大气从海洋得到热量,海洋主要以潜热的方式把热量输送给大气,在500hPa层以下各等压面高度和热输送日总量之间的变化特征明显。     

青岛汛期降水与副热带高压、黑潮区域海-气热交换的关系

本文分析了黑潮区域海-气热量交换对青岛地区汛期降水的影响机制。指出黑潮区域向大气提供热量的多少对大气环流的异常变化有重要影响,尤其是对同期上空的500hPa高度场的影响更为明显,对翌年的副热带高压的变化有一定的作用,最终通过副热带高压的活动直接影响青岛地区的汛期降水。     

北黄海二甲基硫(DMS)的海-气释放及其对气溶胶中非海盐硫酸盐的贡献

根据2006年7～8月和2007年1月对北黄海进行的大面调查,分析研究了夏冬季表层海水中二甲基硫(DMS)的浓度分布和海-气交换通量.研究表明:表层海水以及大气中DMS浓度季节变化明显,夏季平均值分别是冬季的3.2和3.7倍.相关性分析显示,海水中DMS和Chl a浓度存在明显的相关性,说明浮游植物生物量是影响DMS浓度分布的1个重要因素.利用Liss和Merlivat公式(LM86)估算了北黄海夏冬季DMS的海-气交换通量,其平均值分别为7.31和4.98 μmol·m-2·d-1.另外,根据测定的大气中甲基磺酸盐(MSA)和非海盐硫酸盐(Nss-SO2-4)的浓度及比例,估算出夏冬季北黄海生源硫释放对气溶胶中Nss-SO2-4的贡献比例分别为10.1%和2.8%.此结果表明北黄海大气中Nss-SO2-4主要来源于人为排放.     

桑沟湾春、秋季溶存CH4的分布及海-气交换通量

分析2013-10,2014-05和2015-05对桑沟湾3个航次的调查中采集的表、底层海水样品,研究该海域海水中溶解CH_4的分布特征及海-气交换通量。结果表明:春、秋季桑沟湾水体中CH_4浓度范围为3.0356.4nmol·L~(-1),底层浓度高于表层。由于水温的季节变化和陆源输入的影响,秋季表、底层平均CH_4浓度是春季的37倍。受养殖活动的影响,贝藻混养区表、底层CH_4均高于其他养殖区和湾外。2013-10,2014-05和2015-05桑沟湾表层海水CH_4的平均饱和度分别为(2 704±2 532)%,(330±276)%和(858±417)%,表现为秋季高于春季。根据W2014公式估算出桑沟湾春、秋季表层海水CH_4海-气交换通量范围为3.919.9μmol·m~(-2)·d~(-1),根据N2000公式估算出春、秋季表层海水CH_4海-气交换通量范围为5.520.6μmol·m~(-2)·d~(-1),表明春、秋季桑沟湾是大气CH_4的源区。     

TOGA-COARE IOP期间赤道西太平洋海表壁垒层的研究

根据“向阳红五号”调查船于１９９２－１９９３年ＴＯＧＡ－ＣＯＡＱＲＥ（Ｔｒｏｐｉｃａｌ Ｏｃｅａｎ ａｎｄ Ｇｌｏｂａｌ Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ－Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｏｃｅａｎ Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ）强化观测期（ＩＯＰ）期间,在赤道西太平洋观测到的ＣＴＤ,海面气象等资料,计算了海表ｂａｒｒｉｅｒ ｌａｙｅｒ（壁垒层）厚度。并对该海区壁垒层厚度的变化特征及机制作初步