文摘

一维湍流模型用于研究浪花介导湍流通量的影响在海洋上层温度通过台风八木黑潮延伸地区在2006年。宏观浪花动量通量算法和微观物理学的热量和水分通量算法包含在该湍流模型。数值结果表明,该模型能够再现海洋上层温度,这是与黑潮延伸天文台的数据一致。此外,海洋表面温度下降了0.5°C在台风期间,也同意海面温度数据集来自高级微波扫描辐射计的地球观测和雷诺。诊断分析表明,浪花充当额外的海气界面湍流通量的来源和过程中有着重要的作用,它增加了湍流动能在海洋上,这提高了温度扩散。因此,浪花也是一个重要的因素在决定上混合层深度在台风期间。

1。介绍

当风速达到一定水平时,表面波分解产生大量的海洋喷雾液滴的海气界面。波打破和浪花显著影响湍流混合1,2和湍流通量3),分别在海洋上发挥关键作用在高风速条件下(> 25米/秒)4)(如台风)。所以浪花的研究方法已经关注了几十年。Riehl (1954) (5)是第一个指出,海洋喷雾蒸发提供了大量的热量。二十年后,浪花问题再次引起了高度关注(6- - - - - -11]。吴(1974)(10观察浪花的风浪槽浓度,计算浪花的蒸发。Bortkovskii (1973) (9]简单地评估能源和海洋喷雾液滴的蒸发,声称它是一个主要来源为提高海洋空气界面转移的高风速。此外,凌和花王(1976)(11]介绍了海洋喷雾蒸发传热方程,发现浪花湿度也是重要的来源。近年来,许多研究都集中在浪花的影响通过发展理论(12- - - - - -16]。尖刺外壳(1982)(12]提出海洋喷雾液滴的蒸发会增强明智的传热。张,卢13和卢、张14]分析了物理过程的各个海洋喷雾液滴喷雾热通量和水汽通量的表达式。哈斯(1992)(15]只是估计,喷雾的影响通过使用三个不同的参数:海洋喷雾液滴的总表面积,能量约束,隐含的蒸发盐气溶胶。近年来,许多研究都集中在发展中理论的浪花。安德烈亚斯(17- - - - - -19]改编Pruppacher和·凯尔特的[20.]云微物理方程来研究海洋喷雾液滴的温度和水分进化。Fairall et al。21)简化安德烈亚斯的(17,19时间尺度和首先合理spray-based参数化方案并入到一个简单的热带气旋边界层模型。到目前为止,在上述研究的基础上,就可以计算出浪花诱导热通量使用实际的观测数据。同时,海洋喷雾热Fairall提出的算法等。21大风条件)基本上是有效的,因为浪花生成函数取决于风速和白帽队队员面积分数。在这项研究中,海洋喷雾介导的热通量计算Fairall浪花算法后的台风。然而,浪花和大气之间的反馈机制没有考虑Fairall浪花的算法。因此,这项研究将反馈机制引入到海气热通量算法,这对我们是可行的计算台风条件下合理的海洋空气热通量。

理论研究[22和野外观察23,24)表明,阻力系数趋于平稳,甚至在高风速下降。鲍威尔et al。23)假设浪花可以显著影响的动量转移风速约34米/秒以上。在野外观察的基础上(23],马金[25]表明,稀薄的空气边界层相邻表面进入饱和限制的政权暂停海洋喷雾液滴和薄层抑制从风动量转移到海洋。与此同时,马金(25)修订了风速浪花对数轮廓的影响,推导出动态海面粗糙度长度包括浪花在大风的影响。基于上述研究成果,它将调查浪花的动量效应在台风期间通过喷雾诱导动态海面粗糙度长度。

尽管喷雾的影响诱导热通量在海气界面大风被数值模拟证明了十多年(26- - - - - -30.],浪花的动量效应是不考虑。此外,很少有人注意热量和动量结合的浪花对上层海洋温度的影响在台风的数值模拟。本研究的目的是调查浪花介导的影响在上层海洋湍流通量观测海洋在台风期间,使用通用海洋湍流模型(GOTM)包含全面的湍流混合参数化。浪花的影响提出了从两种物理过程。热方面,浪花的影响被认为是表面的形式修改海气热通量对微观,基于浪花微观物理模型从Fairall et al。21]。在动力方面,浪花的影响引入的海面空气动力学粗糙度长度对海气动量通量的影响进行调查。作为一个试点研究,我们提出一个案例研究台风气旋和探索的浪花在数值模拟的影响。

本研究的其余部分组织如下:模型描述和喷雾湍流通量算法提出了部分2。数值模拟的实验设计中描述部分3。部分4讨论了数值结果和分析相关机制根据模型结果,紧随其后的是结论部分5

2。模型描述

2.1。GOTM模型

明确解决这个问题从最后一节,避免大气环流模型的复杂性,一维海洋数值模型,即一般海洋湍流模型(用GOTM) [31日),一个潜在的功能模拟上层海洋附近的垂直混合过程,在这项研究工作。一般海洋湍流模型(GOTM)是一个一维模型(见水柱http://www.gotm.net/),解决了热传输方程,盐,和动量。GOTM正在制定的控制方程 在哪里 分别代表的意思是潜在的温度和盐度。 分别表示热量和盐的分子扩散系数。 是海水的热容。 是一个常数参考密度布辛涅斯克近似所引起的。温度的源项的右边(1)是太阳辐射的垂直差异( )。 温度和盐度扩散系数表示。在当前版本的GOTM,我们集 等于 为了简单起见。

我们将使用 - - - - - - 第二个湍流闭合模型来模拟湍流参数(32]。框架内, 等于 。无量纲量 是nondimension稳定参数的函数,描述湍流混合分层的影响。 湍流动能和吗 是长度尺度的积分,计算从耗散率 。的输运方程湍流动能 遵循立即收缩的雷诺应力张量。的方程 可以写成 在哪里 的湍流生产吗 通过剪切生产和浮力,分别 是湍流动能耗散项。 代表垂直扩散条件。在 - - - - - - 模型,根据耗散率是平衡的 在哪里 代表的和粘性和湍流运输条款。该模型常数 , , 分别是1.44,1.92和1.44。

2.2。海气界面通量参数化
2.2.1。COARE模型

GOTM提供外部强迫,表面在海气界面通量计算的意思是使用Monin-Obukhov相似理论模型参数。COARE版本2.6湍流动量通量模型 ,潜热 ,显热 在哪里 是空气密度; 是在恒压比热空气; 水的汽化潜热; 是温度和潜力 是特定的湿度。 平均水平风速和下标吗 表示模型级别最低,而0指的是水面。 , , 阻力系数,为显热传递系数,和潜热,分别为:

在这里 同时,卡门常数吗 , , 粗糙度长度的速度、温度和湿度。从实验室研究已经证明方便描述表面粗糙度雷诺数和流态: 在哪里 空气的运动粘度, 在哪里 ,的功能 ,粗糙度雷诺数对温度和水分。

基于COARE模型,下一节介绍了浪花的参数化。海洋喷雾参数化的关键特性是,浪花的热量和动量效应是公认的微观和宏观方面,分别。在宏观方面,海面空气动力学粗糙度长度与浪花的作用是用来调查浪花的冲击阻力系数和海气动量通量。在微观方面,浪花引起的热通量的影响引入的Fairall et al。21)喷雾热算法(今后FA94)。因此,该模型包括参数化界面和海雾通量。

2.2.2。浪花动态海面粗糙度的影响

在原始COARE 2.6版本批量模型,Charnock关系是用来计算动态海面粗糙度长度, 在哪里 是Charnock常数和设置为0.011 (33]。 代表了重力加速度。Fairall et al。33)指出,Charnock关系已被证明适合low-moderate风,它是基于理论上和界面湍流通量的准确风力10 m / s。当风速达到11 - 13米/秒,浪花的热通量的贡献变得重要。换句话说,Charnock关系不包含海洋喷雾水滴的效果。因此,Charnock关系仍然是准确的界面湍流通量的外推到更高的风速。

高风速、动量通量的传递系数随着风的增加而降低,由目前的现场观测验证海洋边界层(23,24]。基于现场措施(23],马金[25]介绍了浪花到风速对数轮廓的影响,进一步给出了动态海面粗糙度长度 包括浪花高风速的影响: 在哪里 代表了校正参数化表示的浪花对数风速的影响。价值的终端速度 估计约为0.64 m / s对应海洋喷雾液滴半径约80米(25]。 是政权的悬浮层的高度限制饱和,成正比,比碎波的高度但小于有效波高吗 通过假设大多数的喷雾在高风速是由机械被风撕裂从陡峭的短的波浪。因此,悬浮层的高度限制饱和的政权 是1/10的有效波高25,34]。在(10 c), 代表了nondimensionalized数量的悬浮层的高度限制的政权饱和度: 发现影响的浪花中隐含的参数 根据(10),(10 b),(10 c)和(11)。

中度的风力条件(< 25米/秒), 取决于波两国风速(35- - - - - -39]。Donelan [40,41)认为,实验不能代表年龄字段条件相同的波,所以观测实验和现场条件应该分别讨论。模拟真正的开放海域, 来自真正的开放海洋条件和Donelan [40)最能代表前述研究结果中风速: 在哪里 峰波相速度。

为完整的风速条件下, 包括海洋喷雾的影响计算相结合 温和的风(12高风(),(10),(10 b)和(10 c),使用的3/2次方定律(42)和有效波周期和峰波周期之间的关系: 在哪里 是时代的浪潮。当海洋喷雾液滴的影响气流的动态在这个政权还很小, 应该等于1,完全风条件粗糙长度(13)降低了低风力条件粗糙长度(12)。然而,浪花的冲击在海面粗糙度足够大( ),导致粗糙度长度和阻力系数的降低。

2.2.3。喷雾热通量算法

浪花热通量的参数化方案用于本研究遵循FA94。这个参数化建立在早期对液滴粒子物理学的研究和相关时间尺度的安德烈亚斯(17,19]。因此,喷雾液滴的显热通量质量流量成正比的所有相关喷雾液滴和海气温差: 在这里 液体的密度和比热是水。 是白帽队队员面积分数,用于计算海洋喷雾液滴数密度谱来源。FA94使用强风速依赖以下形式: 从汉和Muircheartaigh [43]。 是所有相关的白帽队队员规范化液滴体积流量: 在哪里 单位面积上的源谱白帽队队员。评价 是直接从三个不同的数据源44- - - - - -46),其值等于5.0×10−6米/秒,这是独立于气象条件。

使用上面的方法,喷雾液滴介导潜热通量表示为 在这里 是饱和的混合比和喷淋液滴蒸发蒸发温度 ,它可以被视为一个湿球温度修改对盐度和曲率的影响,而不是在空气的温度。因此 将成正比吗 ,而不是 是给定的。这个词 在哪里 是干燥的空气的气体常数。10米风速调整项 基于安德烈亚斯(19]浪花热通量模型, 设置为0.125 s−1(由FA94)。蒸发区规模高度 粗略的定义如下高度平均表面液滴蒸发发生总数的67%。 是蒸发区规模高度。两个测量(47- - - - - -49]和建模研究[11,50)确认适当的缩放高度的液滴蒸发区平均波高。为简单起见,FA94考虑平均波高蒸发区规模高度。

FA94认为 代表实际上限,spray-dependent通量将减少一个因素是因为这意味着概要文件 在液滴区不保持对数但修改的喷雾。基于数值模拟(16,51),有限的常数约为0.5(由FA94)。方程喷显热及潜热通量 我们注意到, 的喷雾液滴介导通量会发生如果浪花不改变正常的对数的意思吗 在液滴蒸发区。

2.2.4。结合湍流通量

浪花的物理效应之间的海气界面介绍了从宏观和微观方面。具体地说,动量(热)介绍了喷雾效果的宏观(微观)。

首先,基于COARE 2.6批量模型,总海气动量 (包括海洋喷雾效果)由海面动力计算粗糙长度与浪花效果完整的风速(13);界面海气动量 (不包括海洋喷雾效果)计算Charnock关系(9)。因此,浪花诱导动量通量

其次,结合喷雾和界面通量构成了边界条件。安德烈亚斯和DeCosmo52)给总明智的( 和潜在的 )热通量

在这里, 界面潜在和显热通量计算的COARE版本2.6中描述的算法和部分2.2。1。在(23个), 术语模型潜热通量(或水分通量)出来的顶部喷淋液滴蒸发层,喷了。然而,FA94指出,由于大气中必须提供所有的热量蒸发液滴,这些水滴是显热水槽。因此,节约能源,这 术语(23个)必须出现异号的显热方程(23 b)。的 术语(23 b)模型的显热喷雾液滴放弃从海洋表面温度冷却 温度在返回海面。因此, 术语(23 b)增加了更多的显热层,因为增加的海气界面温度不同所导致的喷雾蒸发冷却的层。

安德烈亚斯(53)使用FA94喷雾生成函数来计算喷雾热通量和评估的价值 , , 是3.3,5.7,和2.8基于HEXOS热量和水分通量数据集。因此通过上述物理过程,净浪花对总明智和潜热通量的贡献可以估计:

从今以后, 被称为浪花诱导显热通量和潜热通量,分别。

3所示。实验设计

两个实验调查设计的影响,浪花在上层海洋的台风八木。根据描述部分2,海气界面湍流通量的影响没有浪花在测试1计算。的基础上测试,测试2介绍了浪花在海气界面湍流通量的影响。基于GOTM模型和KEO观察,1 d GOTM配置的位置站400米深度和1200名垂直层间隔为0.33 m。使用台风数据,仿真周期延长于9月17日至29日,2006年。注意,海洋与相同的温度和盐度配置文件初始化KEO站的两个例子。海气动量通量等数值输出字段,热通量字段和海洋温度将连续的比较分析。

黑潮延伸天文台(KEO)用于GOTM模型来模拟台风八木,位于32.4°N, 144.6°E和2004年6月中旬首次部署。KEO包括3 m的测量空气温度、相对湿度3米,3米风速和风向,太阳能和长波辐射,雨,海洋温度剖面和海水盐度剖面。所有变量的时间分辨率是10分钟,除了辐射2分钟。观察到层的盐度和温度是1,10日,15日,50岁,75年,和400 1,10日,15日,25日,50岁,75,100,150,200,300,400,450和500,分别。KEO变量的时间用于模拟于9月17日至29日,2006年。

4所示。数值结果

19月21 - 24日展示了跟踪台风八木(颜色点)和海洋表面温度的分布9月23日(阴)研究区域(15 - 40°N, 130 - 150°E)。如图1台风,台风八木升级晚餐9月22日。随后,八木天线转向东北并通过KEO站9月23日,在一个广泛的低温可以明显看到八木的权利(54]。9月24日,八木离开海地区,低温一直持续到9月27日(没有显示)。

4.1。动量通量

10 m阻力系数 根据(6),(6 b)和(6摄氏度)如图2。当浪花的影响被认为是,明显的依赖关系 在风速和波的年龄可以看到黑点线路图2 ( 源于(13))随风速,直到风速达到33米/秒为不同时代浪潮。与此同时, 随波龄的增加,当风速保持不变。然而,当浪花被忽略的影响, ( 源于(9)不断增加与风速和保持不变的波年龄(绿线)。的分布 浪花的影响与从观测获得同行一致(鲍威尔et al。23(蓝色标记)和Jarosz et al。24(红色标记)。因此,浪花有积极的影响 。重要的是要找出浪花如何影响物理过程 ,描述如下:在风速很高,深处的海洋大气表层充满了喷雾液滴,形成所谓的悬浮层。在悬浮层,最重的粒子仍接近表面,所以海洋喷雾液滴的形成非常稳定边界层接近水面。当风速超过33米/秒,悬浮层的政权限制饱和形成,与海喷雾液滴影响气流动力学,可以抑制动量传输从海面的风25]。

3描述时间序列的表面动量通量和没有浪花KEO的固定位置。如图3之前,通过八木(9月-),浪花在动量通量几乎没有影响。八木天线通过KEO站时,动量通量显著增强的浪花。最大总动量通量的影响(与浪花)增加到10.29 N / m2和11.38 N / m2在两侧的台风风眼(图3红色的线)。4.79 N / m的增量2和5.13 N / m2与界面与动量通量(没有浪花的影响)。八木逐渐远离车站时(9月24-29),浪花在动量通量的影响迅速衰减。

4.2。热通量

4显示总量的时间序列和界面热流,由(22)- (22 b)。如图4,总热通量(红线图4)通常是大于界面热流(蓝线在图4)台风八木期间。台风八木的眼睛通过KEO站在9月23日18:00(图1)。眼睛的风速几乎是对称的,和最大的风速为32.7米/秒和34 m / s,分别(没有显示)。因此,有双峰值热流对称的台风眼(图4)。当台风八木经过KEO站9月23日最大界面潜热通量是533.8 W / m2(蓝线在图4 (b)),最大总潜热通量是738.2 W / m2(红线图4 (b))。潜热通量是最大限度地增加了204.4 W / m2(喷雾介导潜热通量 )在右侧的台风风的眼睛。同时,总最大的流量是298.2 W / m2(红线图4(一)),这是一个增量106.5 W / m2与界面相比最大的显热通量(蓝线图4(一))。

4.3。海洋温度

在本节中,每日段落中GOTM台风风场模拟的八木天线相比amsr - e和雷诺卫星数据。图5显示了每日SST的变化模拟测试1(蓝色曲线)和测试2(红色曲线)在八木天线的通道。相比之下,amsr - e(黑色五角星形线)与雷诺(黑星线)SST也绘制。两个测试的结果符合台风前的观察SST八木通过KEO站(9月18日至19日)。后八木KEO站(即离开了。,September 23–26.), the significant decreasing trend of the SST can be seen from variation of daily averaged SST. On September 25, the SST of AMSR-E and Reynolds reaches 26.4°C and 26.15°C, respectively. Compared with SST simulated by Test 1 (26.88°C), the SST of Test 2 decreases to 26.39°C, which is closer to the observations from the AMSR-E and Reynolds. The difference in the two experiments indicates that the sufficient cooling of the SST can be reproduced if the effect of sea spray is considered.

6显示了混合层深度的时间序列(MLD)两个测试,没有浪花效应,MLD来源于湍流动能的阈值。当浪花通量算法包含在GOTM,最大MLD是没有喷雾情况下52.49米(试验1)和68.87米的喷雾(测试2)9月24日。MLD的区别在两个测试中照亮,浪花可以深化MLD台风期间GOTM模拟通道。

7显示了影响的浪花上100的温度在12点9月((a) - (f))第21到26。结果表明,测试2可以捕获在海洋上层温度下降的趋势层八木离开后KEO站。测试2的上层温度资料(红线)更类似于KEO观察(灰色星号)比测试1(蓝线)在台风期间。模拟温度曲线测试2尤其显著台风后的冷却通道(9月24 - 26日)。温度模拟测试2是冷却器比模拟测试1 0.5°C。因此,浪花的作用可以产生额外的冷却在台风期间八木天线仿真。

5。讨论

5.1。浪花在动量通量的影响

当海洋喷雾液滴喷射到空中,加速了空气阻力。一次,大海喷雾液滴从气流中提取的势头。当海洋喷雾液滴碰撞回海面,转移他们的海洋动力。动量转移进行了从空中到海边的海洋喷雾。所以海喷射动量交换的影响应该被评估在实际台风时期。清晰地分析动量通量的分布特点,趋势的动量通量作为风速的函数,如图所示8。风速小于20米/秒,喷雾介导动量通量(红色虚线图8(一个))约两个数量级小于界面动量通量(蓝色虚线图8(一个)在协议的描述),这是安德烈亚斯和伊曼纽尔55]。喷射动量通量的增长率远低于界面动量通量,而风速超过20 m / s,喷雾的增长率与风动量通量增加远远大于界面动量通量的速率。当风速达到31 m / s,喷射动量通量(红色虚线图8 (b))和界面动量通量(蓝色虚线图8 (b))几乎是相等的。这个结论可以由以前的研究的结果证实了喷射动量通量。例如,安德烈亚斯和伊曼纽尔(55)评估使用喷雾的喷射动量通量代安德烈亚斯(功能19]。如果喷势头增长使用流行的增长率,界面动量和喷射动量相等 米/秒(图8在安德烈亚斯和伊曼纽尔(55]);这 对应于一个表面风速约为32 m / s。因此它表示,在这项研究中结果是相当合理的。值得注意的是,风速大于33米/秒,喷射动量通量的增长并不不断增加界面动量通量。总动量通量的增长率降低由于浪花的影响。由于风速达到33米/秒,政权限制饱和悬浮层是由喷在海气界面表层,从而影响气流动力学。与浪花的影响,因此,总动量通量的增长率在大风中减少的情况。

5.2。浪花在热通量的影响

根据结果,浪花中扮演一个重要的角色在海气界面转移显热及潜热。清晰地分析浪花通量的特点,浪花介导显热通量的变化趋势 和潜热通量 风速的函数,如图所示9。从图9,一个可以看到海的影响喷雾在海气热通量受海面风速条件限制。当风速大于10 m / s,浪花开始调节海气界面的传热传湿。风速大于20 m / s,浪花显著影响海气界面合理和潜热通量。此外,浪花提高潜热从海上转移到空气风速条件。显热通量,浪花有时提高合理的转移从海上的空气,有时提高合理的从空气中转移到海洋,这表明有喷雾液滴蒸发层之间复杂的物理过程和海气界面换热。换句话说,符号(正负号)的浪花诱导显热通量 被浪花决定放弃(显热词 ),浪花的蒸发吸收显热词( )和添加更多的显热词( )由于浪花的反馈机制,根据(23 b)。例如,浪花的蒸发吸收显热词 增加−204.4 W /米2焓,这减少了湍流通量从海洋到空气中。的最大的 137.4 W /米2(蓝线在图10 (b)), 173.4 W /米2(橙色线在图10 ())。因此,结合上述物理过程,最大喷显热通量介导的 增加到106.5 W / m2(红线图10 (b))。

5.3。海洋温度的诊断分析

浪花充当额外的海气界面湍流通量来源,可以改善湍流动能的大小 和温度扩散系数 在海洋上,在台风影响上层海洋温度的通道。所以 方程(3)模型的诊断调查浪花的效果。数据1112显示剪切生产 和耗散项 总数的tke在海洋上层(< 100),分别。的垂直扩散项 和浮力代术语 没有显示,因为他们的规模要小得多。剪切生产术语 (图11)是平衡的耗散项 (图12)。最显著的增量在图11是由于高损耗因为发生了强烈的剪切诱导强烈的湍流通量的浪花在海面附近,当台风八木经过KEO站(9月23日)。9月24 - 26日,增加的趋势 利差下降到100米。总之,浪花介导湍流通量主要提高剪切生产术语 总数的tke台风期间在上层海洋八木天线的通道。因此,当浪花的影响被认为是,在海洋上总tke大大增强(见图13)。在海面上,总tke增加从0.00442/秒2没有海洋喷雾效果(蓝线在图13)0.00772/秒2与海洋喷雾效果(红线图13)。当台风离开KEO站(也就是2 - 3天。,September 24–26), the increasing trend of the total tke spreads downward to 100 m. The enhanced turbulent kinetic energy derived from the sea spray’s turbulent fluxes mixes the water column and makes it more homogeneous.

从表面到约70米深度的增加由于增强湍流动能的浪花诱发湍流通量9月23日(图(14日))。 测试2(红线图14 (b))是增加了约三倍的海面相比,测试1(蓝线在图14 (b))。在台风八木离开KEO站(9月24 - 26日),增强 向下传播(红线图14 (c)- - - - - -14 (e))冷却的温度上海洋和海洋混合层深度增加。结合湍流动能 和温度扩散系数 的影响,浪花显著冷却上层海洋的温度。这冷却维持2 - 3天,与原位观测一致。

6。结论

在高风速条件下(如台风),碎波在海气界面可以产生大量的海洋喷雾液滴,大大影响动态和海洋和大气之间的热力学过程。调查的影响海面的浪花在台风边界层通道,一般海洋湍流模型是用来模拟海洋上层的特征温度和湍流混合在真正的2006年台风八木。不同于早期的研究,浪花在海气界面的影响湍流通量参数化由以下两个综合的方法。在动力方面,浪花的宏观效应引入的海面粗糙度参数化风速条件。在热量和水分方面,浪花的影响由FA94模拟微观浪花通量算法。此外,该研究介绍了反馈机制的浪花海气热通量算法。浪花是完全的影响引入到COARE模型和GOTM。数值结果表明,海气界面湍流通量显著增强的影响通过引入浪花在台风期间GOTM八木天线的通道。浪花介导湍流通量非线性随着风速的增加而增加。当风速超过20 m / s,浪花开始明显影响海气界面湍流通量,而风速超过30 m / s,浪花介导动量通量与界面动量通量相当。 Combining the complex feedback processes of the sea spray, the maximal net contribution of the sea spray to the total latent heat and sensible heat flux is 204.40 and 106.46 W/m2,分别。

此外,浪花的影响上分析了海洋的诊断方程湍流动能和温度扩散系数。诊断结果表明,湍流动能和温度扩散系数的增量由于考虑到影响浪花从表面到50米深度。台风离开KEO站,这增加的趋势利差下降到100米。增强的湍流动能来自浪花的湍流通量集中混合水柱和冷却上层海洋的温度为2 - 3天。与包括浪花的效果,因此,海洋上层温度下降了约0.5°C,这是符合KEO的观察,amsr - e,雷诺兹在台风期间。

总之,浪花充当额外的海气界面湍流通量来源,可以改善湍流动能的大小和在海洋上层温度扩散系数。因此,我们怀疑,浪花是一个不可或缺的因素调节混合层温度在台风。然而,仍然有一些观察和模拟之间的差异由于GOTM的局限性,忽略了水平平流和其他相关的物理过程。进一步,三维海洋模型或海气耦合模型应该被用来理解浪花和海气界面之间的反馈过程。

利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

确认

作者想表达自己的感激之情两个评论家的有益的意见和建议,这有助于极大地提高原来的纸。这项工作是由中国国家基础研究项目(没有。2013 cb430304),中国(没有国家高新技术研发项目。2013 aa09a505),中国国家自然科学基金(41206178号,41376015,41376013,41306006)。