超强台风“威马逊”对南海西北海域海洋环境的影响

2014年第9号超强台风"威马逊"(1409)过境南海并穿越琼州海峡进入北部湾,给海南、广东和广西造成了严重损失,并对南海西北海域海洋动力与生态环境产生了重要的影响。文章利用卫星遥感水色水温及风场数据,分析了台风前后海表温度、悬浮泥沙浓度、叶绿素浓度、初级生产力及上升流分布特征与变化。研究结果表明:超强台风"威马逊"诱发了强烈的混合夹卷和上升流,并加强了季节性上升流;海表温度最大降幅近2℃,相对台风路径呈显著的"右偏性",而台风引起的强降水却具强烈的"左偏性";台风后悬浮泥沙浓度平均升高51.4%,叶绿素浓度增幅达28%,且最大浓度有3d的延迟,初级生产力增加34%;上层水体混合加剧,混合层深度平均增长近10.4m。

全球热带海表温度异常的POP预报模型

在对全球热带海表温度异常（ＳＳＴＡ）进行主振荡型（ＰＯＰ）分析的基础之上综合考虑大尺度海洋运动状况和长期预报的特征引入了相位划分预报方案，将典型ＰＯＰ模态进行相位划分并综合考虑它们的相位承替规律预报ＳＳＴＡ未来发展趋势，独立样本事后预报结果证实相位划分预报方案能提供较好的预报信息。

利用海底地震仪数据分析台风对海底环境噪音的影响

在海底布设的海底地震仪(OBS)能比较清晰地记录到海底的环境噪音,而台风可以直接或间接地产生可以在海底传播的弹性波,从而影响海底的环境噪音,并在较大程度上影响OBS的数据记录。通过分析台风对工作区的整个影响过程中OBS记录数据的振幅变化,再选择合适的滤波方式,首次发现台风产生的风浪及涌浪在短周期海底地震仪的记录数据上有良好的表现特征,指出了台风对海底环境噪音的另一种可能的影响方式,并由此得出:1)台风产生的风浪和涌浪对海底环境噪音的影响模式不同;2)风浪和涌浪所加强的海底环境噪音的范围和程度不同;3)短周期OBS可以比较清晰地记录涌浪信息,其周期主要是6—8s,且能量稳定(简称"8秒现象")。这3点结论为后期的海洋地震研究和海洋学其他研究提供经验与借鉴。

台风引起南海海表面降温的位置变化特征

台风过后通常会在上层海洋引起冷迹,即路径附近的海表面温度(sea surface temperature,SST)降低。本文利用多种卫星数据分析了12年(1998—2009)内经过中国南海的92个台风所引起的海表降温位置的分布特征。通过分析逐日微波遥感SST数据发现,64个台风(69.6%)引起了明显降温(降温≥2℃)。其中,43个台风(46.7%)引起的最大降温位于台风路径右侧;13个台风(14.1%)引起的降温出现在路径附近;同时还有8个台风(8.7%)引起的最大降温明显位于路径左侧。台风引起的最大降温出现的位置主要集中在路径左右两侧100km范围内。统计分析表明台风之前存在于上层海洋环境的冷涡,特别是强冷涡,在台风引起的海表面降温和位置分布中可能起着重要的作用。

基于“黑格比”和“灿都”台风期间湍流数据的曳力系数和动力粗糙度长度参数化研究

海面的曳力系数和空气动力学粗糙度长度是计算海气动量、感热和水汽通量交换必需的参数。基于在“黑格比”和“灿都”台风期间收集的涡动相关系统观测数据,文章研究了10m风速和摩擦速度之间、10m风速和曳力系数之间、以及10m风速和动力粗糙度长度之间的参数化关系。结果表明:曳力系数和摩擦速度及10m风速之间存在抛物线关系,动力粗糙度长度与摩擦速度及10m风速之间存在自然指数关系;临界摩擦速度为0.83m·s^(-1),临界10m级风速为23.69m·s^(-1)。

海洋近表层流和上层温盐对1215号台风“天秤”的响应

本研究采用漂流浮标数据、多种卫星数据及全球高分辨率的温盐剖面数据,探讨海洋近表层流和上层温盐对1215号台风＂天秤＂的响应。在距离强台风＂天秤＂中心的50km处测到了2.3m·s^-1的近表层流速,但在其他类似情况下测到的流速却不足1m·s^-1,表现出较大的差异。其原因为：位于冷暖水团交汇锋面区的漂流浮标流向多变,因而平均流速较慢。此外,在强台风过境后1～2d过境轨迹的两边和强台风过境后5～6d过境轨迹右边的海洋上层均发生了强烈的垂直混合,使得温度降低,盐度增加;混合层以下均表现出明显的上升流特征,说明台风的气旋式应力引起了海洋温跃层的强烈抬升,对上层海洋起到＂冷抽吸＂的作用。

异常北折台风“洛坦”与异常西折台风“奥玛”路径的对比及预报

选取在台湾岛附近发生异常北折的台风“洛坦”和异常西折的台风“奥玛”,对其环流形势进行对比分析,之后将全风场分解为气候场和瞬时扰动风场,应用扩展的β-平流模型对“洛坦”和“奥玛”的异常偏折路径进行预报尝试。结果表明:1)两个台风的500hPa全风场分析表明,副高及槽前西南气流为“奥玛”异常北折的主要影响系统;而“洛坦”北侧的大陆高压与副高合并加强有利于其西折。2)扰动风场的分布表明,北折“洛坦”南侧的西南风逐渐增大,东侧的东南风逐渐转变为南风,在异常偏折时刻形成一条向北的“输送带”利于其北折;西折“奥玛”在其异常偏折过程中其北侧一直维持着一个反气旋性环流,向西输送分量逐渐增加,利于其西折。3)利用扩展的β-平流模型对两个台风路径进行预报,发现在综合考虑气候态和扰动场时,“洛坦”的路径预报效果最好,而考虑瞬时扰动场时“奥玛”的西折预报效果最好。