發(fā)布時間：2024-03-02 18:05

　　準確模擬臺風條件下上層海洋的溫度、鹽度及湍流混合對于預測臺風路徑和強度非常重要,而波浪破碎和Langmuir湍流是海洋上層混合的兩個重要過程,風驅水平流與表面波的非線性相互作用產生的Langmuir環(huán)流將海洋表層物質、動量、熱量帶到深層,既增強了海洋的混合,也影響了大氣和海洋之間的物質能量交換,波浪破碎是傳遞風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致的能量輸入,又考慮波浪破碎導致的動量輸入以及Langmuir湍流效應,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日臺風海鷗條件下的溫度、鹽度,模擬結果與觀測基本一致,模擬溫度、鹽度與觀測的偏差的均值分別為0.3703℃、0.0215psu。然后,對現有模式進行了優(yōu)化改進,引入波浪破碎和Langmuir湍流效應,使得溫度的偏差的均值減小。另外,對上述兩種波浪效應在臺風海鷗條件下對上層海洋湍流混合的影響進行了模擬研究。Langmuir湍流效應主要影響剪切生成項、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】：58 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１臺風海鷗（實線）和鳳凰（虛線）的移動路徑，藍、棕、黑線分別為聯合臺風警報??中心、日本氣象廳、中國氣象局測得，點和圈是圖中所示日期的ＵＴＣＯＯ：０Ｏ臺風位置，５??個浮標／系泊設備由有數字標號的大紅點表示【５２〗??

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

圖２．４?２０１４年９月１３？１６日平均風速、平均風向、最大風速、最大風速的風向??

?（ｂ）?（ｃ）??圖２．３?２０１４年９月１３￣］６日氣溫、氣壓和相對濕度??大約１５日結束（７２時）之前，流速在垂直方向上變化較小，１５日結束??（７２時）后，流速迅速增大，表層ｗ分量最大達到１．０６ｍ／ｓ，?ｖ分量最大達到??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日結束（７２時）之前，流速在垂直方向上變化較小，１５日結束??（７２時）后，流速迅速增大，表層ｗ分量最大達到１．０６ｍ／ｓ，?ｖ分量最大達到??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，因為此時間段內有強降水（圖２．７....

本文編號：3917196