季节内SST和混合层深度变化的模式研究

用Niiler—Kraus类型的混合层积分模式,对TOGA—COARE强化观测期间由《实验3号》科学考察船观测资料得到的混合层深度和SST在季节内时间尺度的变化进行了模式研究。指出:1.混合层耗散参数与较长时间尺度过程风应力的变化存在着比较好的对应关系;2.模式可以较好的对风场和热通量场在季节内时间尺度的变化作出响应,模拟出季节内时间尺度SST的变化;3.Niiler,-Kraus模式在考虑耗散作用后,可用于海洋季节内时间尺度变化的模式研究。     

Study on the characteristics of the marine boundary layer in the Equatorial Pacific

ＳｔｕｄｙｏｎｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｍａｒｉｎｅｂｏｕｎｄａｒｙｌａｙｅｒｉｎｔｈｅＥｑｕａｔｏｒｉａｌＰａｃｉｆｉｃ￥ＺｈａｎｇＺｉｙｕａｎｄＺｈｏｕＭｉｎｇｙｕ（ＲｅｃｅｉｖｅｄＡｕｇｕｓｔ２１，１９９３；ａｃｃｅｐｔｅｄ...     

The “slip law” of the free surface

A “slip law” connects the excess velocity or “slip” of a wind-blown water surface, relative to the motion in the middle of the mixed layer, to the wind stress, the wind-wave field, and buoyancy flux. An inner layer-outer layer model of the turbulent shear flow in the mixed layer is appropriate, as for a turbulent boundary layer or Ekman layer over a solid surface, allowing, however, for turbulent kinetic energy transfer from the air-side via breaking waves, and for Stokes drift. Asymptotic matching of the velocity distributions in inner and outer portions of the mixed layer yields a slip law of logarithmic form, akin to the drag law of a turbulent boundary layer. The dominant independent variable is the ratio of water-side roughness length to mixed layer depth or turbulent Ekman depth. Convection due to surface cooling is also an important influence, reducing surface slip. Water-side roughness length is a wind-wave property, varying with wind speed similarly to air-side roughness. Slip velocity is typically 20 times water-side friction velocity or 3% of wind speed, varying within a range of about 2 to 4.5%. A linearized model of turbulent kinetic energy distribution shows much higher values near the surface than in a wall layer. Nondimensional dissipation peaks at a value of about eight, a short distance below the surface.     

“暖池”表层对大气局地强迫的响应特征

利用湍流动能垂直混合模式和ＴＯＧＡ－ＣＯＡＲＥ加强观测期的观测资料,对“暖池”上混合层的垂直混合过程进行数值试验和数值模拟,分析表层温度、盐度的变化特征。结果表明：ＴＫＥ模式可以较好地模拟混层,尤其是表层温度、盐度对大气局地强迫的响应;太阳辐射是热源,感热、潜热通量等会造成“暖池”上混合层的温度降低,“暖池”对大气释放热量;降水有利于“淡水盖”形成和维持,从则使层结稳定,ＳＳＴ升高。但在气温低于海     

赤道西太平洋大气边界层的诊断分析

利用１９９３年ＥＮＳＯ事件爆发（４月）前酝酿时期“热带大洋与全球大气－海洋耦合响应试验”强化观测阶段“向阳红五号”科学考察船１５５°Ｅ，２°Ｓ定点海洋气象和高空大气探测资料，分析了赤道西太平洋大气边界层特征。结果表明：赤道西太平洋上空辐合对流区边界层内也有等温或逆温层存在，大气边界层物理参数变化与大尺度海－气变异有密切关系，赤道太平洋沃克环流加强、东移，边界层上部逆温层出现概率明显增大，边界层内高湿层湿度减小。另外，边界层内实测风速、风向廓线随高度的变化基本上不服从Ｅｋｍａｎ规律，但由其平均，分量合成得到的平均风随高度的变化却基本符合Ｅｋｍａｎ规律。     

潮间带低速层中高速埋伏岩体计算模式的建立

在某些沿海潮间带区域的低速层中常存在一定数量的巨大高速滚石埋伏岩体。这些埋伏岩体会给工程地质勘察带来很大的困难 ,甚至无法进行工程地质勘察。根据浅层折射波方法原理利用浅层折射波相遇时距曲线与折射波射线路径关系建立了求取浅层高速埋伏岩体的埋深及其厚度的计算模式 ,利用这些公式可以较准确地确定高速埋伏岩体的位置、埋深及其厚度 ,对工程地质勘察是十分有利的。     

1998年5-6月南海上混合层、温跃层 不同定义的比较

本文根据混合层和温跃层的两种不同定义，对1998年南海南北部和西太平洋混合层和温跃层的定点观测资料进行了计算和分析，比较了不同定义确定的混层，温跃层的共同点和差异。在此基础上，得出南海和西太平洋的障碍层厚度。     

高精度CTD剖面仪研制过程中的专用设备

本文介绍了“油水分离压力罐”的主要理论依据及该设备采用的特殊的机械结构，实践证明，利用该设备实现了在实验室条件下，模拟深海重力场检测CTD剖面仪中的某些关键传感器的目的。     

高精度CTD剖面仪电导率传感器的研究和实验

高精度CTD剖面仪是海洋863项目的重要组成部分，是海洋调查和水文观测必不可少的仪器，本文详细论述了CTD剖面仪中电导率传感器的研制方法和过程，并给出传感器现已达到的水平，提出还需要进一步进行的工作和深入研究的问题。     

水下滑翔机在识别水团新结构中的应用

本研究基于中国科学院沈阳自动化研究所自主研发的水下滑翔机在热带东太平洋观测获取的连续剖面温盐数据,并通过与多套不同数据的比测,证实国产水下滑翔机观测的温盐数据准确可靠,未来可大范围应用于深海大洋。观测结果首次发现该海域北太平洋中央水（NPCW）（50~100 m）的60~80 m层分布着中间层低盐水,分析认为该低盐水来源于水团下方的加利福尼亚流系水（CCS）,中间层低盐水形成的动力机制主要受跃层附近的内波控制,并与内波强度密切相关,同时受上层（20~60 m）障碍层的影响,该中间层低盐水仅仅出现在60~80 m。本研究发现内波与障碍层能够通过影响动能与热能的传输进而促进水团新结构的形成,相关成果丰富了内波与障碍层对上层海洋响应的研究,具有重要的科学价值。