东海上层海洋对台风响应的数值模拟研究

论文摘要

台风是一种强破坏性天气系统,其过境时常伴随强烈降水,并在沿海区域形成风暴潮,在海面引起巨浪,对沿海地区海上交通输运、海洋工程、渔业以及人民的生命财产、造成极大的威胁和损失。2004年8月,台风云娜经过东海,其风力极强,最大风速可达58m/s,并伴随着超过900毫米的最大降水量;影响范围广,受灾区域达到50个县市,是登陆中国大陆很强的一次台风,它对中国东南沿海造成了严重的生命财产损失。紧接着的另一个台风鲇鱼刚好由南向北穿过整个东海陆架。研究这两次台风不仅仅具有很重要的科学意义,同时具有更重要的社会价值。本文运用MITgcm模式对两次连续的台风云娜和台风鲇鱼经过东海时,东海上层海洋对台风的响应进行研究。研究结果表明:两次台风经过东海时,会引起东海大范围的海表面温度下降,最大降温可达4℃。海表面温度下降比台风的到来相对滞后1天左右,同时呈明显的右偏性,即台风路径的右侧降温幅度比左侧大。由于台风强烈的搅拌作用,混合层深度加深10-20 m,同时混合层内的海水温度下降。对海水的温度控制方程和连续性方程各项分析的结果表明,混合层内垂向对流引起的上升流和流速剪切引起的强烈的垂向扩散即卷夹效应是造成海水温度下降的主要动力因素。两次连续的台风过程,海水降温会出现累积效应。第二次台风可使海表面温度继续下降,混合层深度继续加深。但海表面温度下降和混合层加深的幅度与速率都比第一次台风小。台风过境东海时,在表层引起气旋式流场,流动的方向右偏风应力方向约45°。表层流场形成以后,流速随即做顺时针旋转。台风消失后,流速呈近惯性振荡,周期约为1天。海洋深层流速与混合层内流速相反。从相位上看,流速在垂向向上传播,意味着能量向下传播,近惯性波动将台风输入到上层海洋中的机械能传递到下层海洋。

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文章来源

类型: 硕士论文

作者: 任宗福

导师: 万占鸿

关键词: 东海,台风,混合层,卷夹效应,上升流,近惯性振荡

来源: 浙江大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 气象学,海洋学,海洋学

单位: 浙江大学

分类号: P75;P732.3

DOI: 10.27461/d.cnki.gzjdx.2019.000197

总页数: 82

文件大小: 10217K

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