文档介绍：项目名称:南海海气相互作用与海洋环流和涡旋演变规律首席科学家:王东晓中国科学院南海海洋研究所起止年限::国家海洋局中国科学院二、预期目标本项目的总体目标:通过对南海海气相互作用动力和热力过程的研究,深入了解南海与邻近海域的关联,揭示南海上层海洋对季风和热带天气系统变化的快速调整规律,并阐明南海上层环流和涡旋对海气通量的反馈、区域海气耦合对南海热带天气系统的影响,提出南海海气耦合预测模型发展方向,为提升南海海洋物理环境预测水平和增强我国防洪抗旱和海洋气象灾害保障系统提供科学依据,同时为我科技人才。对国家需求贡献体现在:通过对南海海气相互作用动力和热力过程的研究,深入了解南海与邻近海域的关联,揭示南海上层海洋对季风和热带天气系统变化的调整规律,并阐明南海上层环流和涡旋对海气通量的调制、区域海气耦合对南海热带天气系统的影响,发展南海海气耦合预测模型技术,为提升南海海洋物理环境预测水平和增强我国防洪抗旱和海洋气象灾害保障系统提供科学依据,同时为我科技人才。理论和方法进展主要体现在:不同天气条件下的海气通量观测技术及高精度通量产品获取;南海海洋中尺度物理环境的地震学观测;冷暖中尺度涡旋与海气边界层的耦合机制探讨;混合层/温跃层/障碍层相互影响下的南海上层热力学机制揭示;区域海气多尺度耦合模型技术发展与完善。在项目参加部门建设海气相互作用创新研究基地,并开展深入的合作研究;形成一批从事海洋与大气交叉学科研究的中青年学术骨干,8-10名为在该领域具有的科技人才;培养研究生40名以上;发表论文80-120篇以上;召开国际学术会议2-3次。五年预期目标:将完成以下研究内容:揭示影响南海海气边界层结构和海气通量交换的关键动力和热力过程,明确南海海气耦合的主要机制和不同天气背景和海况下的海气动量、热量和水汽交换规律;揭示海-气通量对南海日变化和天气尺度调整的响应和影响;基于南海高分辨率海洋数值模式,揭示南海环流在季节内、季节、年际时间尺度上的变化特征,及其空间结构特征;确定黑潮对南海多时空尺度环流的影响作用;通过实测资料和数值模式诊断南海西边界流的热盐输运、南海南部与印尼海水体与热盐交换通量;深入认识南海中尺度涡的空间分布形态,时间演变规律,季风风应力场与中尺度涡生消过程的关系;阐明中尺度涡的温、盐、流垂向结构、及其正压和斜压特性;量化评估南海西边界海域的平均流-涡动相互作用过程,阐明各个季节和不同年份平均流和涡旋之间动量、涡度以及能量交换过程,从而认识涡旋在南海环流季节转换过程中所扮演的重要角色,以及西边界流和涡旋相互作用过程的年际变化特征;揭示在南海海气相互作用背景下,南海上层海洋热力结构(包括海温、暖水、上层海洋热含量、海洋垂直层结、海气界面的热量及水汽交换等)的季节与年际时空演变特征及规律,阐明南海上层海洋的热力状况对热带天气系尤其是南海地区获得迅速发展的热带扰动的规律和机理。达到以下具体指标:。。、:提出适用于南海的海-气边界层参数化方案,即提出适合南海的海气湍流热通量估算的新方法。三、研究方案1)学术思路:以历史资料分析为基础,以海洋气象资料联合调查为重要手段,针对低纬度半封闭边缘海海气相互作用的特点,通过多种先进观测与模拟技术研究三个关键内容:1),不同天气背景条件下南海海气相互作用过程研究;2),南海上层海洋环流和涡旋演变规律及其动力热力效应;3),南海上层海洋热状况对热带天气系统的反馈。从而建立合理的区域耦合模式,提升我国南海海洋物理环境及邻近区域天气气候预测能力。本项目拟把三大研究内容作为整体紧密结合,其基本学术思路可用图1描述。2)技术途径:为了实现项目的总体目标,拟采用历史资料分析、遥感资料、现场调查和数值模拟相结合的技术路线和多学科综合的研究方法,主要的技术途径如下:1海上观测实验的设计总体设计思路:观测实验将采取面上观测与定点观测、强化观测与连续观测相结合方式进行。并依托国际上正在开展的相关联合观测计划,以取得南海及周边海域上的海洋和大气资料。围绕项目设计的需要,海上观测计划集中在吕宋海峡、南海北部陆架陆坡区、南海西部越南沿岸、南海南部这四个海区进行。(1)吕宋海峡是太平洋与南海水和热量交换的重要海区,对南海北部的环流和热状况有重要影响,同时其西侧也是涡旋活动频繁的海区,因此是项目的一个重点观测海区。(2)南海北部陆架陆坡区是受季风影响最强烈的海区,也是热带气旋登陆华南必经的海区,同时是南海冬