上层海洋对热带气旋响应过程研究进展
发布日期: 2019/04/07

报告人:张翰,自然资源部第二海洋研究所,助理研究员

时间:2019年4月11日(星期四)

地点:徐汇校区9159金沙游艺场楼120会议室

摘要:

热带气旋为自然界中强烈的天气现象,它可以引起上层海洋剧烈的变化。为研究上层海洋对热带气旋(台风)的响应过程,自2014年起我们每年在南海北部布放和回收浮标/潜标阵列。其中2014年的台风海鸥正好从浮标/潜标中间穿过,留下一组珍贵的资料。动力响应方面,海鸥引起强烈的近惯性流,并分为混合层流和温跃层流,两层流之间有一夹角。温盐响应方面,观测在垂向呈现三层结构,为表层变冷变咸、次表层变暖变淡、更深层又变暖变咸。温盐流的响应有明显的右偏结构。事实上,上层海洋温盐响应主要由混合和垂向输运控制。以温度为例,混合作用表现为表层的冷却和次表层跨路径方面倒锥型的增暖,垂向输运表现为路径附近的上升流冷却和两侧的下沉流增暖,最终的温度响应结构主要由这两个过程决定。另外,海表海气热通量作用较弱,而水平输运在热带气旋强迫阶段作用不明显,主要在松弛(恢复)阶段通过沿路径方向的净输运来恢复上层海洋的温度异常。以上结论主要通过分析台风海鸥得来,因而一个自然的问题是:其它热带气旋(台风)引起的上层海洋变化是否也是类似的过程?进一步研究表明,海表响应的结构及右偏性和无量纲移速很有关系,无量纲移速为热带气旋(台风)停留时间与局地惯性周期之比。当无量纲移速很小时风应力和科式力平衡,表现为热带气旋(台风)下方同心圆形式的Ekman响应;当无量纲移速适中时风应力和科式力不平衡,表现为台风后部近惯性振荡形式的响应,海鸥正好落在这一区间内;当无量纲移速很快时,科式力引起的近惯性运动来不及产生,海表左(右)侧表现为风应力引起的向前(后)方的流动。

 

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