热带气旋各个要素对于海表面降温的影响.pdf

《热带气旋各个要素对于海表面降温的影响.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第44卷第8期2014年8月中国海洋大学学报PERl0DICALOF0CEANUNIVERsITYOFCHINA44(8)：011～017Aug．，2014热带气旋各个要素对于海表面降温的影响梁朋，管守德，赵玮，张军(中国海洋大学物理海洋实验室，山东青岛266100)摘要：热带气旋的经过会引起海洋内部强烈的剪切，由剪切不稳定触发的强混合可以将温跃层的冷水卷挟上来，导致海洋混合层加深和海表面温度的下降。本文利用3-DimensionalPriceWellerandPinkel(3DPWP)模式模拟了不同热带

2、气旋下的海表面降温，分别研究了热带气旋各个要素(气旋的强度，最大风速半径和移动速度)对于海表面降温的影响。模拟结果表明，海表面降温的空间分布主要受到气旋移动速度的影响，移动速度越快的降温，右偏现象越明显。海表面降温的幅度以及降温的区域随着气旋强度和最大风速半径的增大而单调递增，随移动速度增加而单调递减。海表面降温与热带气旋3个要素的拟合结果表明，气旋各个要素对于海表面降温影响作用的大小不同：在气旋移动速度较慢(小于4．5m／s)时，海表面降温主要受到气旋级别和移动速度的影响，在气旋移动速度较快(大于4．5

3、m／s)时，气旋移动速度的影响作用减弱，海表面降温主要受气旋级别的影响。气旋最大风速半径的影响作用始终较小。关键词：热带气旋；3DPWP；海表面降温中图法分类号：P731．11文献标志码：A文章编号：1672—5174(2014)08—01107热带气旋是发生在热带和副热带海域的一种强烈的海洋大气相互作用过程。热带气旋经过时会向海洋输人巨大的动能，同时造成上层海洋的强剪切，由剪切不稳定引起的强混合过程会将海洋温跃层的冷水卷挟上来使得混合层的温度迅速下降；同时由于海表面温度的降低，海洋向大气输入能量减小，又

4、会对气旋本身强度、结构等产生影响[1‘4]。因此，研究热带气旋各个要素对于海表面降温的影响，热带气旋发展过程的机制和预报研究具有意义。海表面降温是热带气旋过后引起的典型现象，学者们已经对该现象进行了大量的研究[2矗5_6]。Price[7]回顾了前人对于热带气旋过后的海洋水文观测资料分析成果，并且运用三层数值模式模拟了热带气旋下的海洋上层响应，阐述了热带气旋下海表面降温右偏现象的普遍性及其原因，并得出造成这种右偏现象的主要原因是：在气旋轨迹的右侧，局地风应力顺时针旋转，能与当地同样顺时针旋转的惯性流动形成

5、共振，造成的更大的剪切与混合，引起更大的降温，而轨迹的左侧风应力逆时针旋转，这种共振作用也就消失了。他还通过对比得出移动速度最慢，强度最强的热带气旋将会引起最大的海表面降温。Leipper和Volgenau[8]的研究表明，当海表面温度低于26℃时，海洋将无法向热带气旋提供维持其本身强度所需的能量。Lin等[9]利用混合层模式模拟了不同移动速度的5级热带气旋过后的海洋上层降温，结果表明，移动速度较快(7～8m／s)的收稿日期：2013—04—17；修订日期：2013—05—22作者简介：粱朋(1988一)

6、，男，硕士生。E-mail：liangpeng@grnail．com热带气旋对海表面造成的降温较小，所以即使26℃等温线较浅的海洋也可以持续为热带气旋提供所需的能量；而移动速度较慢(2～3m／s)的热带气旋造成的海表面降温较大，因此需要26℃等温线较深的海洋才能为热带气旋持续提供能量。SarahE．Zedler[10]利用MassachusettsInstituteofTechnologyOceanGeneralCirculation模式模拟了上层海洋对不同移动速度的热带气旋的响应。模拟结果表明，慢速移动

7、的热带气旋引起的最大降温点距离气旋中心更近，而且最大降温也更大，从而使得海洋对于大气的负反馈作用相较移动速度较快的热带气旋更大。RichardA．Dare和JohnL．McbrideEll]基于卫星遥感资料，统计了多年(1981年9月1日～2008年12月31日)热带气旋引起的海表面降温数据得出，慢速移动的热带气旋(小于2．2m／s)在全球引起的平均降温约为1．1℃，大于快速移动的热带气旋所造成的降温(约为0．7℃)；强度较大的热带气旋(最大风速大于44m／s)引起的全球平均降温为1．4℃，是强度较小的热

8、带气旋引起降温(o．7℃)的两倍。前人的研究表明，热带气旋的移动速度和强度等要素对于海表面降温有一定的影响，但是前人的研究往往只针对1个热带气旋要素，缺乏各个要素影响作用大小的横向对比。为了更清楚地了解热带气旋各个要素对于海表面降温影响的重要性，在本文中针对热带气旋的3个要素(气旋的强度，移动速度和最大风速中国海洋大学学报半径)设计了3组数值实验，利用3DPWP模式模拟了实验所选热带气旋引起的海表面降温，然后将海表面降温分别拟