北冰洋海域极昼期间海-冰-气间湍流通量交换特征

利用系留式气象塔探测系统观测到的北冰洋上空气温、湿度、气压、风向和风速等的廓线和梯度资料,使用平均廓线方法和经过大气层结订正交换系数的整体动力学输送公式,计算给出极昼期间该海域不同下垫面的粗糙度长度、动量通量M、曳力系数C_(DD)、感热通量H_(SS)、感热交换系数C_(HH)、潜热通量H_(LL)和潜热交换系数C_(EE)等,其均值变化范围分别为(0.2～1.0)mm,(11.4～91.9)×10^(-3)N/m^2,(0.87～1.76)×10^(-3),-(4.2～12.5)W/m^2,(0.84～1.37)×10^(-3),-6.6～23.6W/m^2和(0.85～1.40)×10^(-3).曳力系数大于潜热交换系数,而潜热交换系数又大于感热交换系数。此外,动量通量、感热通量和潜热通量与平均风速、平均位温差和平均比湿差有明显的相关关系。

北冰洋及其邻近海域极昼期间大气边界层结构特征试验研究

1999年 7— 9月中国“雪龙”号破冰船首航北极科学考察期间 ,利用TMT(系留式气象塔 )大气边界层探测系统 ,对北冰洋及其邻近海域不同下垫面进行较长时间的连续多次观测 .观测到的大气边界层廓线 ,其中包括比湿廓线的多层、逆湿结构 (逆湿强度最强为 0 .7g/(1 0m·kg) ) ;风向、风速廓线的切变结构 (风向切变为 1 .1°/m ,风速切变为 0 .1 1 (m·s- 1 ) /m .特别是持续数日、厚达几百米、其平均逆温强度有时高达 1 .4℃ /1 0m的逆温结构 ,这种北冰洋海域特有的大气边界层结构 ,与地球气候系统中其他圈层的大气边界层结构有明显差别 .据此 ,提出了对该海域大气 -海冰 -海洋间动量、感热和潜热等湍流通量垂直交换以及热量平衡等有重要影响的大气逆温的屏障过程 .这为研究北极地区对全球气候影响、模拟北极地区现代气候和未来气候等提供一条新的思路 .此外 ,文中还给出该海域不同下垫面稳定大气边界层的高度 .