冬春季东海黑潮锋和湾流锋对海表面风和低云

发布时间：2018-01-05 11:18

  本文关键词：冬春季东海黑潮锋和湾流锋对海表面风和低云　出处：《中国海洋大学》2014年博士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：在东海黑潮和湾流的暖水与陆架冷水之间形成显著的海表面温度锋，简称海洋锋。强海洋锋对海洋大气边界层具有深刻的影响。本文利用高分辨率卫星遥感数据结合再分析资料，研究东海黑潮锋和湾流锋对海表面风和低云的影响以及其中的物理机制，得到以下两方面创新性成果： 在冬季和春季，气候平均风矢量在东海黑潮锋处最强。而标量风在海洋锋的暖水侧最大，同时与东海黑潮和海气界面最不稳定区重合。于是，风矢量大小和标量风具有不同的空间结构，这表明海洋锋影响海表面风的两个物理机制在不同时间尺度上起作用。在长时间尺度上（30天以上），海表面气压调整机制使风矢量在东海黑潮锋处最强，这与海洋大气边界层中的斜压结构相吻合。该斜压结构造成的热成风效应，很好的解释了海洋锋附近风矢量的变化。在天气尺度上，在海洋锋暖水侧，海表面风对850hPa上风场扰动更加敏感。海洋锋暖水侧的海洋与大气热力对比显著，海气界面强不稳定，使边界层内部垂直混合和海表面风的天气尺度扰动增强，造成标量风的极大值。 在冬季湾流区，CALIPSO (Cloud-Aerosol Lidar and Infrared PathfinderSatellite Observation)星载激光雷达观测到低云在海洋锋上空存在突变。海洋锋暖水侧的低云（云顶高度低于4km的云）顶高度比冷水侧高500m。湾流锋通过气压调整机制强迫大气边界层内部产生次级环流，上升支位于暖水侧，下沉支位于冷水侧。该次级环流造成低云顶高度在湾流锋上空发生突变。合成分析表明，海表面经向风对海洋大气边界层结构和低云顶高度的变化起重要作用。当海洋锋附近出现北风时，冷平流导致湾流区海气不稳定度增强和边界层内部混合加剧，，促使低云顶高度升高。另外，湾流锋可能通过调节大气中的凝结高度，影响云滴相态的变化。 本文揭示气压调整机制和垂直混合机制对于时间尺度存在依赖性，有助于加深对小尺度海洋大气相互作用的理解。本文首次将CALIPSO星载激光雷达对云顶的直接观测应用于小尺度海洋大气相互作用中，为该领域开辟新的研究途径。
[Abstract]:In this paper , the influence of Black Tide Front and Bay Stream Front on the sea surface wind and low cloud and its physical mechanism are studied by using high - resolution satellite remote sensing data in combination with the re - analysis data . The following two innovative achievements are obtained : In winter and in spring , the climate mean wind vector is the strongest at black tide front in the East China Sea . In the winter bay flow area , the CALIPSO ( Cloud - Cloud Lidar and Infrared PathfinderSatellite Observation ) satellite - borne laser radar observed that there was a mutation over the ocean front . The lower cloud ( cloud top height below 4 km ) on the warm water side of the ocean front was 500m higher than that of the cold water side . This paper reveals the dependence of gas pressure regulation mechanism and vertical mixing mechanism on the time scale and helps to deepen the understanding of the interaction of small - scale ocean atmosphere . In this paper , the CALIPSO satellite - borne laser radar is applied to the interaction of small - scale ocean atmosphere for the first time , which opens up a new approach for the field .

【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：P731.2;P732

【参考文献】

相关期刊论文 前4条

1 徐蜜蜜;徐海明;朱素行;;春季我国东部海洋温度锋区对大气的强迫作用及其机制研究[J];大气科学;2010年06期

2 徐蜜蜜;徐海明;朱素行;周林义;;我国东部海洋温度锋区对大气的强迫作用——季节变化[J];大气科学;2012年03期

3 鲍献文,万修全,高郭平,吴德星;渤海、黄海、东海AVHRR海表温度场的季节变化特征[J];海洋学报(中文版);2002年05期

4 郭春迓;刘秦玉;;冬季黑潮延伸体海域云水含量的年际变化[J];中国海洋大学学报(自然科学版);2013年03期

本文编号：1382893