發(fā)布時間：2024-03-02 18:05

　　準(zhǔn)確模擬臺風(fēng)條件下上層海洋的溫度、鹽度及湍流混合對于預(yù)測臺風(fēng)路徑和強(qiáng)度非常重要,而波浪破碎和Langmuir湍流是海洋上層混合的兩個重要過程,風(fēng)驅(qū)水平流與表面波的非線性相互作用產(chǎn)生的Langmuir環(huán)流將海洋表層物質(zhì)、動量、熱量帶到深層,既增強(qiáng)了海洋的混合,也影響了大氣和海洋之間的物質(zhì)能量交換,波浪破碎是傳遞風(fēng)生波的動量和能量給上層海洋湍流的主要途徑。本文既考慮波浪破碎導(dǎo)致的能量輸入,又考慮波浪破碎導(dǎo)致的動量輸入以及Langmuir湍流效應(yīng),具體工作如下:首先,利用一維海洋湍流模式(General Ocean Turbulence Model, GOTM)模擬了 2014年9月15日臺風(fēng)海鷗條件下的溫度、鹽度,模擬結(jié)果與觀測基本一致,模擬溫度、鹽度與觀測的偏差的均值分別為0.3703℃、0.0215psu。然后,對現(xiàn)有模式進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn),引入波浪破碎和Langmuir湍流效應(yīng),使得溫度的偏差的均值減小。另外,對上述兩種波浪效應(yīng)在臺風(fēng)海鷗條件下對上層海洋湍流混合的影響進(jìn)行了模擬研究。Langmuir湍流效應(yīng)主要影響剪切生成項(xiàng)、上層耗散率和湍流長度尺度,使它們增大,并使整個混合層更均勻。波...

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１臺風(fēng)海鷗（實(shí)線）和鳳凰（虛線）的移動路徑，藍(lán)、棕、黑線分別為聯(lián)合臺風(fēng)警報(bào)??中心、日本氣象廳、中國氣象局測得，點(diǎn)和圈是圖中所示日期的ＵＴＣＯＯ：０Ｏ臺風(fēng)位置，５??個浮標(biāo)／系泊設(shè)備由有數(shù)字標(biāo)號的大紅點(diǎn)表示【５２〗??

?２０１４年第１５號臺風(fēng)海鷗經(jīng)過了南中國海北部的５個站點(diǎn)，留下了寶貴的??上層海洋在臺風(fēng)條件下的動力和熱力響應(yīng)觀測資料［５２］。如圖２．１中紅色標(biāo)號，５??個站點(diǎn)是由５個系泊浮標(biāo)和４個次表層系泊設(shè)備組成，站點(diǎn)位置和所處深度見??表?２．１?〇??表２．１站點(diǎn)位置和水深［５２】??....

圖２．４?２０１４年９月１３？１６日平均風(fēng)速、平均風(fēng)向、最大風(fēng)速、最大風(fēng)速的風(fēng)向??

?（ｂ）?（ｃ）??圖２．３?２０１４年９月１３￣］６日氣溫、氣壓和相對濕度??大約１５日結(jié)束（７２時）之前，流速在垂直方向上變化較小，１５日結(jié)束??（７２時）后，流速迅速增大，表層ｗ分量最大達(dá)到１．０６ｍ／ｓ，?ｖ分量最大達(dá)到??１．１７?ｍ／ｓ，約在水面以下深度為３２？４０米....

圖２．３?２０１４年９月１３￣］６日氣溫、氣壓和相對濕度??

大約１５日結(jié)束（７２時）之前，流速在垂直方向上變化較小，１５日結(jié)束??（７２時）后，流速迅速增大，表層ｗ分量最大達(dá)到１．０６ｍ／ｓ，?ｖ分量最大達(dá)到??１．１７?ｍ／ｓ，約在水面以下深度為３２？４０米之間流速剪切很大（圖２．５）。??１〇３０?｜?ｃ??１?Ｉ?§３０。?１?Ｌ?....

圖２．６?２０１４年９月１３？１６日溫度、鹽度剖面??

（ａ）?（ｂ）??圖２．５?２０１４年９月丨３?￣?１６日流剖面??溫度隨深度減小，鹽度隨深度增大，大約１５日６時（５４時）之前，混合層??約為３０?ｍ，之后混合層加深，有時甚至達(dá)到５０?ｍ，注意到表層鹽度明顯減少，??且低鹽水滲透到了?４５?ｍ，因?yàn)榇藭r間段內(nèi)有強(qiáng)降水（圖２．７....

本文編號：3917196