海洋运动对大尺度风场响应的解析研究*
2012-09-06赵艳玲刘天军
海洋科学进展 2012年3期
赵艳玲,邓 冰,张 铭,刘天军
(1.中国人民解放军61741部队,北京100094;2.北京应用气象研究所,北京100029;3.中国人民解放军理工大学气象学院 大气环流与短期气候预测实验室,江苏 南京,211101)
海洋运动对大尺度风场响应的解析研究*
赵艳玲1,3,邓 冰2,3,张 铭3,刘天军2
(1.中国人民解放军61741部队,北京100094;2.北京应用气象研究所,北京100029;3.中国人民解放军理工大学气象学院 大气环流与短期气候预测实验室,江苏 南京,211101)
为探讨海洋向大尺度风应力响应的具体过程,建立了考虑海面风应力强迫的正压原始方程海洋模型,并利用Green函数做了解析求解和讨论。发现风应力引起的Ekman抽吸正比于风应力旋度。得到了海洋向风应力响应的具体形式:即海洋流场和压力场进行着准平衡的演变,并有海洋中压力梯度与科氏力之间的准地转平衡以及海洋Ekman体积输送的散度场与风应力旋度场之间的准平衡;此时有短周期的重力惯性波被激发,该波会较快弥散掉;而准平衡的演变则始终持续着。海洋在大尺度风场的强迫下的运动由重力惯性波、强迫惯性振荡和缓慢演变的准平衡过程三部分组成;前两部分是快过程,第一部分更快,第三部分是慢过程。最终海洋运动表现为强迫惯性振荡和准平衡演变过程的叠加。
大尺度风场;海洋模型;响应;Ekman抽吸
风应力驱动上层海洋的理论早在20世纪50年代就已出现[1],至90年代以来,海洋运动向风场的响应问题受到越来越多的关注。这种响应是海气相互作用的重要组成部分,在全球气候变化中起到了重要作用。……
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