中国近海海表面温度日变化及其影响数值模拟研究
The Study of Diurnal Variation of SST and Its Impacts in China and Offshore Area
本文收集整理了中国近海浮标2011年的现场高时频观测数据,对各海区海洋表面温度日变化时空规律特征进行了统计分析.分析结果表明中国近海海域SST日变化具有明显的季节变化特征.按照各季节SST日变化的明显程度,可以把近海海域分为两季型与四季型.两季型海域如渤海、黄海北部、东海北部,其SST日变化在春夏季非常明显,且变化幅度一致,而秋冬季日变化明显减小.而东海南部和南海北部等四季型海域的SST日变化幅度在各个季节都不同,具有四季分明的特点.各个海域的短波辐射等热力通量、海面风应力等动量通量,以及上层海流等因素是造成上述分布特征的主要原因.利用一维海洋上混合层模式进行了理想实验和个例模拟实验.理想实验考察了海表面风速对SST日变化的影响.一方面,在有风速日变化的情况下,随着风速日变化幅度的成倍增加,SST日变化会相应减小20~30%,但不会影响SST最大值出现时间.另一方面,无风速日变化时SST日变化幅度比有日变化时的情况会减少30~70%,SST最大值出现时间也会受到影响.在个例模拟实验中对个别中国近海浮标高频观测的SST数据进行了模拟.模拟结果表明模式可以模拟出连续的、完整的SST日变化周期,并且与观测基本一致,没有大的偏差,说明模式具有良好的稳定性.但对于受平流影响较大的情况,模式无法模拟出正确的结果,这一点可以通过将其嵌入海洋环流模式来得到改善.本文还将上述日变化模拟能力较好的海洋上混合层模式与WRF模式进行同时步耦合,建立了可以模拟表面海气能量交换的短期气候模式,并开展了中国及其近海海气耦合气候模拟研究.研究结果表明,耦合后的区域模式能较好的表现海表面温度的日变化,并且这种日变化对整个区域的大气环流产生明显的、持续的影响.通过影响低层大气稳定度,SST日变化使整层大气环流发生改变,海表面环流、水汽分布与表面通量也随之变化,进而影响整个模式的模拟能力.
- 作者：
- 彭婕
- 学位授予单位：
- 国家海洋环境预报研究中心
- 专业名称：
- 气象学
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2013年
- 导师姓名：
- 凌铁军
- 中图分类号：
- P731.11
- 关键词：
- SST日变化；海洋混合层模式；区域气候模式；海气耦合
- SST diurnal cycle；ocean mixed layer model；regionalclimate model；atmosphere ocean couple