波生运动和波湍相互作用对海洋上混合层影响的数值探究
本文选题：海洋上混合层 切入点：湍流 出处：《海洋湖沼通报》2017年01期
【摘要】：本文将波生运动和波湍相互作作用的参数化方案嵌入一维垂向混合模式GOTM中,并与不考虑波浪效应以及仅考虑波浪破碎的试验结果进行对比,发现不考虑波浪效应时,海表温度模拟结果偏高,混合层深度模拟结果偏浅,偏差在夏季尤其明显。波浪破碎对湍流的增强作用仅限于上层几米甚至仅限于表层,对整个混合层的温度分布和混合层深度影响不大。波生运动和波湍相互作用则有效增强海洋上层的湍流强度,改善模式高估海表温度而低估混合层深度的问题,温度分布模拟结果降低了上层温度同时增大了次表层温度,与观测更加相符。波生运动和波湍相互作用增大了海洋上层的湍流剪切生成项、湍动能、耗散率和湍流输运系数,两者对上混合层的温度分布、湍流强度和湍流输运作用的改善结果十分相似。波生运动和波湍相互作用的影响在冬季并不明显,此时可能有其他混合机制占主导地位。
[Abstract]:In this paper, the parameterized scheme of the interaction between wave generation motion and wave turbulence is embedded in one dimensional vertical mixing model GOTM, and compared with the experimental results without wave effect and only wave breakage, it is found that the wave effect is not taken into account.The results of sea surface temperature simulation are higher than those of mixing layer depth simulation, and the deviation is especially obvious in summer.The enhancement effect of wave breaking on turbulence is limited to the upper layer of a few meters or even only to the surface layer, and has little effect on the temperature distribution and mixing layer depth of the whole mixing layer.The interaction of wave motion and wave turbulence can effectively enhance the turbulence intensity of the upper ocean and improve the problem that the model overestimates the sea surface temperature and underestimates the depth of the mixed layer. The simulation results of temperature distribution decrease the upper layer temperature and increase the subsurface temperature.It is more consistent with the observation.The wave generation motion and wave turbulence interaction increase the turbulent shear generation term, turbulent kinetic energy, dissipation rate and turbulent transport coefficient in the upper ocean layer. The results are very similar to those of the temperature distribution of the upper mixed layer, the turbulence intensity and the turbulent transport.The effect of wave motion and wave turbulence interaction is not obvious in winter, and other mixing mechanisms may dominate at this time.
【作者单位】： 中国海洋大学海洋与大气学院;广西科学院近海海洋环境科学重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金项目(41276010);国家自然科学基金项目(41406044)资助 教育部博士点专项基金项目(20130132130002)
【分类号】：P731.22
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，本文编号：1715162
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