南海中尺度大气海浪耦合模式及其对该区一次强台风过程的模.doc

南海中尺度大气海浪耦合模式及其对该区一次强台风过程的模拟研究 关皓1 周林1 王汉杰2 宋帅2 1. 解放军理工大学气象学院，南京， 211101 2. 中国科学院东亚区域气候-环境重点实验室，北京， 100029 摘 要 利用中尺度大气模式MM5(V3)和第3代海浪模式WWATCH建立考虑大气海浪相互作用的风浪耦合模式。在耦合模式中引入考虑波浪影响的海表粗糙度参数化方案，大气模式分量提供海面10 m风场驱动海浪模式分量运行，并利用海浪模式分量反馈的波龄参数计算海表粗糙度。利用耦合模式模拟南海的一次台风过程，通过3组对比试验，检验耦合模式对台风过程的模拟效果并研究大气海浪相互作用对台风过程的影响。结果表明：耦合模式能够较好地模拟南海的台风过程，与非耦合大气模式相比，其模拟的台风强度略有增强，路径变化不大；耦合模式对台风过程中海表热通量及降水影响显著，在台风充分发展过程中，耦合模式模拟的海表热通量增强，台风螺旋雨带上尤其是台风路径的右侧，耦合模式模拟的降水强于非耦合模式；耦合模式较好地模拟了台风过程海浪场的分布和演变，与非耦合模式相比，其模拟的海浪场增强，与实际更为接近；考虑了海表粗糙度对波浪的依赖关系后，海浪场同时影响海表的动力过程和热力过程，从本次个例看，在台风发展初期，海浪对海表动力作用影响显著，其反馈作用使台风系统减弱，但在台风充分发展后，耦合系统中海表热通量增加，热力作用显著增强，海浪的反馈作用有利于台风系统的发展和维持。 关键词：大气模式, 海浪模式, 耦合模式, 台风, 海表粗糙度 资助课题：国家自然科学基金和国家重点基础研究发展计划（973计划，2006CB400505）。 作者简介：关皓，主要从事中尺度海气相互作用及数值模拟研究。Email: gghh125@163.com 2006-11-06收稿,2007-09-13改回. 中图法分类号 P458.1 +24 P435 +.1 A mesoscale atmosphere ocean wave coupling model and numerical simulations on a strong typhoon process in South China Sea. GUAN Hao 1 ZHOU Lin 1 WANG Hanjie 2 SONG Shuai2 1. The Meteorological Institute of PLAUST, Nanjing 211101, China 2. Key Laboratory of Regional Climate Environment Research for Temperate East Asia, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029, China Abstract The exchange of heat, momentum, and moisture between air and sea has long been recognized as a fundamental process in the development of mesoscale atmospheric phenomena such as tropical cyclones, boundary layer jets, and heavy precipitating systems. The air-sea exchange takes place at the air sea interface in the wave boundary layer, so ocean waves play potential impacts on the air-sea interaction process. The mesoscale atmospheric model MM5(V3) and the thirdgeneration of ocean wave model Wave Watch Ⅲ are coupled each other in a two way coupling manner using a Linux IPC (interprocess communication) technique. The coupled model is used to simulate a strong typhoon process in the South China Sea and the interaction between atmosphere and ocean waves is studied. The two models ar