风浪对海气动量通量影响的观测与分析

2023SCIENTIA SINICA TerraeEarth and Planetary Sciences被引 1开放获取

摘要

针对长期以来中高风速下风浪对风应力的作用认识不足的问题, 本文基于渤海南部海域的塔基海洋气象观测平台, 利用高频湍流观测系统获取了纯风浪条件下的海气动量通量资料, 分析并揭示了风速大于10m s–1情况下的风浪对风应力的调制作用. 结果表明: 冷空气影响下, 西北和东北来风导致的风浪状态不同, 引起的风应力以及拖曳系数均有所不同. 风应力随风速的升高而增大, 在西北风近20m s–1时达到最大值, 而拖曳系数在西北向风速最大时和东北向风浪有效波高最大时的极值基本一致. 拖曳系数在10~15m s–1风速范围内随风速升高而变大, 在15m s–1时达到饱和, 这一临界风速小于其他观测结果. 进一步研究表明风生湍流应力偏离观测值, 偏离程度依赖于风速和风浪状态, 大风、大浪引起的偏差更大. 波致应力可以修正风生湍流应力与观测值之间的负偏差, 根据修正后的风应力计算的拖曳系数整体趋势上与观测值接近.

引用本文（GB/T 7714）

胜陈, 宇欢薛, 宝山杨, 等. 风浪对海气动量通量影响的观测与分析[J]. SCIENTIA SINICA Terrae, 2023.

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DOI：https://doi.org/10.1360/sste-2022-0337

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