上层海洋对热带气旋的动力学响应机制

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1、万方数据IIIIIIIlUIItlIIlY3303637学校编码：10384学号：22320140153829詹，勺走；博士学位论文上层海洋对热带气旋的动力学响应机制DynamicalMechanismsofUpperOceanicResponsetoTropicalCyclones张翰指导教师姓名：陈大可院士专业名称：物理海洋论文提交日期：2017年4月论文答辩时间：2017年5月2017年5月万方数据学校编码：10384学号：22320140153829庵{勺氕j：；博士学位论文密级——上层海洋对热带气旋的动力学响应机制Dynami

2、calMechanismsofUpperOceanicResponsetoTropicalCyclones张翰指导教师姓名：专业名称：论文提交日期：论文答辩时间：陈大可院士物理海洋2017年4月2017年5月呲7一㈨3一帆6一m3一㈨0一删3一㈣3一㈣Y一万方数据厦门大学学位论文原创性声明本人呈交的学位论文是本人在导师指导下，独立完成的研究成果。本人在论文写作中参考其他个人或集体已经发表的研究成果，均在文中以适当方式明确标明，并符合法律规范和《厦门大学研究生学术活动规范(试行)》。另外，该学位论文为()课题(组)的研究成果，获得()课题

3、(组)经费或实验室的资助，在()实验室完成。(请在以上括号内填写课题或课题组负责人或实验室名称，未有此项声明内容的，可以不作特别声明。)声明人(签名)：年月日万方数据厦门大学学位论文著作权使用声明本人同意厦门大学根据《中华人民共和国学位条例暂行实施办法》等规定保留和使用此学位论文，并向主管部门或其指定机构送交学位论文(包括纸质版和电子版)，允许学位论文进入厦门大学图书馆及其数据库被查阅、借阅。本人同意厦门大学将学位论文加入全国博士、硕士学位论文共建单位数据库进行检索，将学位论文的标题和摘要汇编出版，采用影印、缩印或者其它方式合理复制学位

4、论文。本学位论文属于：()1．经厦门大学保密委员会审查核定的保密学位论文，于年月日解密，解密后适用上述授权。(4)2．不保密，适用上述授权。(请在以上相应括号内打“√”或填上相应内容。保密学位论文应是已经厦门大学保密委员会审定过的学位论文，未经厦门大学保密委员会审定的学位论文均为公开学位论文。此声明栏不填写的，默认为公开学位论文，均适用上述授权。)声明人(签名)：馓翁伽I]年f月。山日万方数据摘要海洋对热带气旋的响应和反馈机理是海洋与大气科学的研究热点，也是准确预报热带气旋强度和相关海洋环境变化的关键所在。本文结合现场观测、数值模拟和理

5、论分析，着重研究上层海洋对热带气旋的响应特征和机制。首先采用2014年不H2016年两组南海北部的浮标／潜标实测资料，针对几个过境的热带气旋(特别是台风海鸥)开展个例分析和数值模拟；在此基础上，再从理论上进一步探讨一般情况下海洋对热带气旋的动力学响应机制。台风海鸥于2014年9月经过南海观测阵列上空，导致局地风速迅速增加并伴随着大气压强降低、路径右侧(左侧)风向顺时针(逆时针)旋转、相对湿度增加和持续降雨。海鸥过境时，海表波高和波周期增加，海表气温和水温均降低，但海温降低幅度小于并滞后于气温。流场响应主要表现为一阶斜压模形态，且在路径右

6、侧偏强。混合层流在4．5个近惯性周期内衰减，伴随着能量下传。热盐异常在垂向呈三层结构，表层变冷变成、次表层变暖变淡、更深层又变冷变成。3DPWP模式结果表明，温度响应主要由垂向混合和垂向平流引起，水平平流不重要。海表热通量在强迫阶段作用不大，但太阳短波辐射是台风过去后海表温度恢复的主因。其他热带气旋个例包括2014年的台风威马逊、2016年的热带风暴电母和台风莎莉嘉矛N2004的台风弗朗西斯。在威马逊影响下，海表的气温、水温和盐度均降低，混合层动能传至150m以下。热带风暴电母生命期仅两天，对上层流场无明显作用，只略微增强局地风速并降低

7、气压。莎莉嘉过境时，海洋中出现强烈的近惯性振荡，响应形态接近一阶斜压模，在深层也有明显信号。除观测外，ROMS模式模拟海洋对台风弗朗西斯响应的结果表明，强迫阶段的流场中心偏向路径左后方，而松弛阶段的流场响应在“单核”和“双核”间振荡，其中心在50-80m水层；上升流出现于路径正下方，进入混合层的冷水会被水平平流带至路径右侧；混合层以下，路径下方的上升流引起强烈冷却，而其两侧的下沉沆则导致增暖。理论分析的第一部分是一系列理想模式实验。在两层模式实验中，当热带气旋移速低于一阶斜压模波速时，仅在风场附近出现流场响应；当热带气旋移速高于一阶斜压

8、模波速时，热带气旋路径后部将出现波动形态的响应，其影响范围的T万方数据边缘与热带气旋路径有一夹角，是热带气旋移速和斜压模波速的函数。在连续层化模式实验中，当热带气旋不移动时，海洋的响应为Ekman输运的辐散