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我所研究成果被国际地球科学TOP期刊编辑推荐

时间:2022.10.08 来源:物理海洋室 字号

我所研究成果被国际地球科学TOP期刊编辑推荐

——我所从湍流观测资料发现风应力系数在台风不同象限内具有非对称的空间分布特性


海面风应力在热带气旋(称台风或飓风)强度变化中起着重要的作用,在台风数值模式中用风应力系数(也称拖曳系数)的参数化来计算风应力。尽管国内外学者长期关注台风条件下风应力的演变特征,但由于缺乏直接的高频湍流观测资料,对台风条件下风应力系数的特征,特别是不同象限内的空间分布特征认识严重不足。我所乔方利研究员课题组首次从湍流观测资料发现风应力系数在台风不同象限内具有非对称性,成果于2022年9月发表在国际地球科学TOP期刊《Journal of Geophysical Research: Oceans》杂志(https://doi.org/10.1029/2021JC018360)。10月5日,该论文被国际地球科学TOP期刊编辑推荐。JGR是美国地球物理学会AGU主办的全球地学TOP期刊,其发表的文章不足2%被编辑在EOS推荐。我所陈胜博士为论文第一编辑,我所乔方利研究员为通讯编辑。该项研究联合了美国大气海洋局Jun A. Zhang教授和其他多名长期从事台风研究与观测的专家共同开展,得到了国家自然科学基金创新研究群体项目等的支撑。

相对于浮标、船舶等晃动平台观测海气通量带来的诸多不确定性,固定平台的稳定性对高风速下的通量观测具有显著优势。在南海北部茂名博贺海洋气象观测平台,课题组设计了海气通量观测科学实验,获取了台风Mujigae(2015)经过平台前后的动量通量宝贵资料。分析表明,在台风的右前和右后象限,风速对称的情况下,拖曳系数呈现出了明显的不对称特性,右后象限显著大于右前象限。海浪在这一不对称特性中起到了关键作用。利用海浪再分析产品,发现海浪状态在台风不同象限内同样呈现出不对称特性,与拖曳系数对应。右前象限的交叉涌浪导致了拖曳系数的减小,而右后象限的顺风向涌浪和风浪引起了拖曳系数的增大,这导致了拖曳系数的非对称空间分布特征。

JGR编辑强调该论文发现海浪调制使得拖曳系数在台风不同象限内呈现出不对称的空间分布结构,不仅对海洋与热带气旋之间的相互作用认知提供了新视角,而且对海洋、台风甚至气候的更准确模拟提供了新挑战和新途径。

图:拖曳系数的空间分布。图中黑色箭头表示台风移动方向,灰色箭头表示旋转方向,同心圆表示观测点与台风中心的距离。


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