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本文重点探讨寒潮强烈天气过程对我国黄海海域海气界面热量和动量通量的影响。利用CFSR大气海洋再分析资料分析了2009-2013年5年间在寒潮活跃期海气要素及热、动量通量的多年月平均时空分布特征;利用中央气象台micaps资料统计2009-2013年黄海海域寒潮天气过程发生的频次、强度及影响路径,并统计分析了在寒潮过程中热、动量通量发生显著变化;最后通过FVCOM区域海流模式与FVCOM-SWAVE浪流耦合模式模拟典型寒潮过程黄海海域海气要素及海气热、动量通量对其的响应特征,对比分析寒潮要素特别是风浪要素对海气热、动量通量传输的影响作用。(1)首先寒潮活跃期是指当年的11月、12月及次年的1月、2月、3月这五个月份,在寒潮活跃期受海表大风、海气温差及海洋环流等因子的影响,动量通量交换强烈,热通量失热状态显著。动量通量在12月与1月传输最强烈,最大值位于黄海东部区域为0.14 N/m2,而春季3月则减弱为0.1 N/m2以下;热通量在冬季一月份表现出强烈的失热状态,失热中心也位于黄海东部,最大值为-250W/m2,春季3月份热通量强度减弱到-50 W/m2左右。(2)统计2009-2013年影响黄海海域的寒潮,发生寒潮频次最高的月份是11月和12月,最低的月份是1月。寒潮影响黄海的路径主要分为两种:一种是偏北路径,此路径寒潮冷空气距源地近,通常从极地取最短路径南下影响我国黄渤海,偏北风为主,寒潮在海域东北部强于西南部;另一种是偏西路径,此路径寒潮虽然冷空气源地纬度相对偏低,但在其东进途中有冷空气加入,亦可以在华东地区造成大风和显著降温,此类寒潮入侵我国东部海域时,偏西北风为主,往往南部强度较强。在寒潮发生期间海气热、动量通量输送比多年平均状况会显著增强,偏北路寒潮过程中海气热通量比多年月平均值增大1-6倍,动量通量增大1-5倍;偏西路寒潮中海气热通量比多年月平均值增大1-4倍,动量通量增大1-5倍。(3)选取典型偏北路寒潮与偏西路寒潮进行数值模拟,由于寒潮冷空气强度与影响路径的差异,海气热量和动量通量的响应特征差异明显:在偏北路寒潮中,冷锋呈纬向入侵黄海,东部强于西部,造成海域东部为热量和动量通量大值区,由于偏北路寒潮的冷空气强度大,热量和动量通量的响应也更为强烈。偏西路寒潮过程中冷空气纬度偏低,冷空气自西向东推进,冷锋呈经向入侵黄海,南部强于北部,相应的海面热量和动量通量在黄海南部形成大值区,但热量和动量通量响应弱于偏北路寒潮,偏西路径寒潮动量通量强度较偏北路径弱约1/4,而热通量则弱大约1/2。(4)对比不同波浪状况的FVCOM-SWAVE耦合数值模拟结果与FVCOM控制实验数值模拟结果,进一步探讨风浪要素对海气热、动量通量的影响,结果显示:由于风浪使海表粗糙度加大,海水混合增强,造成无论是偏北路寒潮还是偏西路寒潮,风浪作用均增大海气间热、动量通量的交换传输,结果与实况更加接近。当风浪进一步增大到1.5倍,动量通量最大值增大约60%,热通量增大10-160 W/m2;而风浪减弱则会削弱海气间热、动量通量的交换传输,当风浪减弱0.5倍,动量通量最大值则减弱了约20%,热通量减小10-55 W/m2左右。风浪作用对热动量通量传输的影响特征为相对于同样的变化量,风浪增大时通量增量显著强于风浪减小时的通量减量。风浪在黄海不同区域对热、动量通量的影响也有所差别,对三个关键纬度的纬向平均显示,偏北路寒潮在风浪的作用下,动量通量增幅在12.5%-18%,热通量增幅在5%-10%;偏西路寒潮动量通量增幅为2.6%-3%,热通量增幅在3%-16%。