东中国海海表热通量计算与分析【开题报告】

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1、毕业设计开题报告海洋科学东中国海海表热通量计算与分析一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义1.国内外研究动态海洋是气候系统的重要组成部分,海气相互作用对全球气候及其异常具有重要影响。气候系统的各个组成部分之间存在着复杂的反馈过程，在不同的时间尺度上，海气相互作用也表现出不同的特征。揭示海洋与大气之间热通量交换的基本特点，是我们探讨多时间尺度海气相互作用的基础。1991年11月，中国科学院海洋研究所的赵永平、张必成和任允武发表了一渤、黄、东海年平均海面热量平衡状况及其与海洋环流的关系的文章。该文表明

2、，在海-气界面上，海洋获得的热量主要来自太阳辐射，失去的热量主要是由于海水的蒸发，而且暖流区海洋失热最多。2009年1月，中国海洋大学物理海洋实验室的冯琳，林霄沛发表了一篇名为1945-2006年东中国海海表温度的长期变化趋势的文章，该文章发现，东中国海SST具有明显的长期升高的线性变化趋势,平均每年升高0.015℃,综合考虑各个因素的作用,本文认为太平洋的长期变化极有可能是导致东中国海SST长期升高趋势的主要原因。在国内的研究中，对于印度洋海表热通量的研究是最具体的。热带印度洋的海气热通量交换具有明显的区域

3、性特征，在部分海域，如冬季热带印度洋的中东部、夏季的热带西印度洋和北印度洋，它主要表现为海洋对大气的强迫。海洋对大气的这种强迫，主要是通过潜热加热实现的。与潜热加热相比，感热加热尽管是一个小量，但感热异常与表层海温的显著相关，较之潜热明显超前。无论冬季还是夏季，热带印度洋都存在大面积海域，其SST变化难以通过海气热通量交换来解释。1987年的Ishii和Kondo,1989年的Sakurai，1992年的Kim和1994年的Kang等均对海表热通量进行了研究，每一研究均报道了东中国海、黄海水面上的热通量情况，

4、有的文章基于体积法，有的基于原始哈尼型，有的就是哈尼型，然而它们的结果却不一致。导致这不一致的原因可能有限制或不确定的数据和经验公式的误差等。为了估计一个可靠的表面热量收支,他们在计算海面热通量的基础上进行了数值模拟,海洋环流数据的准确性分析等,因为虽然数据和方法的研究有很大的不同,但对它们进行数值模拟将纠正热流体能,尤其在数据贫乏的地区。从目前国外研究来看，海洋对热带气旋响应的早期理论和分析研究主要局限于对海流的研究，基本上不考虑海温的响应。1976年以前的模式中，穿过温跃层的垂直湍流夹卷不是被忽略就是用十

5、分简单的方法参数化，拖曳系数常常被认为是常数，所用模式许多仅局限于线性理论。而在热带气旋中心附近海洋响应的非线性效应是重要的，一些非线性模式得到了发展，并且在物理过程的处理和数值计算方法上更趋完善。关于海洋对热带气旋响应的研究，主要体现在近岸风暴潮的研究上，它们一般不考虑海洋温度和层结。在外海，这方面工作尚未有较系统深入的研究。综上所述,,对于理解全球和我国气候异常具有重要意义。但是关于该问题的讨论,却受到资料短缺的影响,目前的全球海洋观测资料在时空分布上都难以满足研究工作的需要。因此,包括大洋环流模式在内的

6、气候系统模式是开展海气相互作用研究的重要工具。所以对该课题的研究只限于对已有的资料和数据进行相关的整理和数据处理。2.选题依据和意义海洋是地球上决定气候发展的主要的因素之一。海洋本身是地球表面最大的储热体。海洋与大气之间的热量交换对气候的变化和发展有极大的影响。在海气界面的物理过程中，海表面的能量交换主要通过热通量进行。作为海洋的上界面，海表面热通量的变化对海洋环流的形成和变化有重要影响，在海气耦合过程中起着决定性的作用。其中潜热和感热通量是热量从海洋进入大气的主要方式，也是驱动大气环流的主要能量来源，对其进

7、行研究是海表面能量收支的重要方面，同时也是海气耦合的重要方面。在大气模式和海洋模式的数值模拟及预报中需要热通量数据作为边界条件的支持。研究气候变化，以及热收支和能量平衡离不开对海表面热通量变化及其机制的深入研究。东中国海位于北太平洋西侧，拥有世界上最宽广的陆架海域之一。黑潮作为北太平洋重要的西边界流，沿东中国海陆架边缘和陆坡之间向北流动，对中国近海的温盐和环流结构产生重要的影响。在东中国海环流系统中，黑潮、台湾暖流、对马暖流及黄海暖流等共同组成东中国海的主要通道。深入研究这样一个复杂的海洋系统中海气之间相互作

8、用特征，有助于我们认识大尺度海洋环流及海气相互作用，具有重要的科学意义。ENSO是厄尔尼诺和南方涛动的合称，它是出现在热带太平洋大尺度海气相互作用的突出表现。ENSO现象不仅是一种事件，而且是一种循环，其最基本特征是赤道东太平洋大范围海水的异常升温。ENSO是海气耦合系统中最强的年际变化信号，它对东亚夏季风的强弱变化和中国夏季降水的分布有重要影响。我们可以清楚的看到，ENSO和海表热通量之间的关系，