海氣通量計算與海洋混合層模擬

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姓名

黃士銘(Shi-Ming Huang) 查詢紙本館藏

畢業系所

水文與海洋科學研究所

論文名稱

海氣通量計算與海洋混合層模擬

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摘要(中)

海氣之間的交互作用，是透過熱量通量和動量通量的傳輸。因此，海氣通量的計算對海氣之間的偶合非常重要。熱量通量包含海表面的短波輻射、淨長波輻射、可感熱通量和潛熱通量。其中，可感熱通量、潛熱通量和動量通量，除了利用精密的儀器測量之外，也可以使用整體參數法(bulk aerodynamically formula)來估計。同時，海表面的熱量通量和動量通量，會對模擬海水表面溫度以及海水混合層厚度造成重要的影響。
當利用整體參數法計算海氣通量時，傳輸係數的參數法，是海氣通量計算準確的重要因子。我們使用Tropical Ocean Global Atmosphere Ocean–Atmosphere Response Experiment (TOGA COARE) IMET浮標觀測資料，引用Sui et al. (1997)改善自Liu et al. (1979；簡稱：LKB)傳輸係數的參數法 (簡稱：LKB-S97) 來估算海氣通量，並和用Fairall et al. (1996a、b) 的參數法 (Coare2.5) 比較兩者傳輸係數參數法不同所導致的差距。
進一步以計算出來的兩組海氣通量為作用力，去驅動一維的海洋混合層模式，模擬海水表面溫度及海水混合層厚度隨時間的變化情形。這裡使用的一維海洋混合層模式，為Chen et al. (1994) 依據Kraus-Turner-type (Kraus and Turner, 1967)的混合層模式改進，所得到的Hybrid海洋混合層模式。
結果顯示，使用TOGA COARE IMET浮標觀測資料引用LKB-S97估計的海氣熱量通量較Coare2.5計算的大，並且使用Coare2.5計算的海氣通量去驅動Hybrid海洋混合層模式，模擬結果較接近觀測海溫的變化，而使用LKB-S97估計的海氣通量模擬海溫則較觀測值冷。這或許是因為Coare2.5的參數法係根據LKB參數法架構與TOGA COARE實驗期間R/V Moana Wave 船上觀測的海氣通量資料做了改進，使得估計的海氣通量較接近觀測值。但是，一維的海洋混合層模式，對垂直混合過程的處理並非完善，而且沒有考慮水平流場的影響。因此，模擬結果亦可能受到混合層模式本身之缺限，以及忽略的水平流場所影響。未來將計算更可靠的海氣通量，也將進一步探討水平流場的輻合及溫度平流項，對海水表面溫度和海洋混合層厚度的影響。

關鍵字(中)

★ 海氣交互作用
★ 海氣通量
★ 海洋混合層

關鍵字(英)

★ mixed layer
★ flux
★ atmosphere-ocean interaction

論文目次

摘要...........................................I
致謝.........................................III
目錄..........................................IV
表說明..........................................VI
圖說明.........................................VII
第一章前言.....................................1
第二章資料......................................3
第三章海氣通量計算..............................6
3.1. 整體參數法介紹...........................6
3.2. Monin-Obukhov相似理論....................8
3.3. LKB傳輸係數的參數法流程.................12
3.4. TOGA COARE 的海氣通量計算...............16
第四章海洋混合層模式與模擬結果.................20
4.1. Hybrid 海洋混合層模式...................20
4.2. Hybrid海洋混合層模式計算流程............26
4.3. TOGA COARE 海洋模擬.....................30
第五章結論與展望...............................34
參考文獻.....................................37
附錄..........................................40
表..............................................44
圖..............................................47

參考文獻

吳清吉與賈新興, 1992:海洋大氣邊界層和海洋上層混合層一維偶合模式研究,大氣科
學,20, 363-368.
吳清吉與賈新興, 1998:熱帶西太平洋海-氣通量和一維海洋混合層之模擬,大氣科學,26,
157-178.
Beljaars, A. C. M.,and A. A. M. Holtslag, 1991: Flux parameterization over land
surfaces for atmospheric models. J. Appl. Meteor., 30, 27–341.
Businger, J. A., J. C. Wyngaard, Y. Izumi, and E. F. Bradley, 1971: Flux-
profile relationships in the atmosphere surface layer. J. Atmos. Sci., 28,
181-189.
Chen, D., L. M. Rothstein and A. J. Busalacchi, 1994: A Hybrid Vertical Mixing
Scheme and Its Application to Tropical Ocean Models. J. Phys. Oceanogr., 24
(10): 2156-2179.
Fairall, C. W., E. F. Bradley, D. P. Rogers, J. B. Edson, and G. S.Young,
1996a: Bulk parameterization of air–sea fluxes for TOGA COARE. J. Geophys.
Res., 101, 747–3764.
Fairall, C. W., E. F. Bradley, J. S. Godfrey, G. A. Wick, J. B. Edson, and G.
S. Young,1996b: The cool skin and the warm layer in Bulk flux calculations.
J. Geophys. Res., 101, 1295–1308.
Garratt, J.R., 1992: The Atmospheric Boundary Layer. Cambridge University
Press, Cambridge,316 pp.
Gaspar, Ph., 1988: Modeling the seasonal cycle of the upper ocean. J. Phys.
Oceanogr., 18, 161-180.
Godfrey, J. S., and A. C. M. Beljaars, 1991: On the turbulent fluxes of
buoyancy, heat, and moisture at the air–sea interface at low wind speeds.
J. Geophys. Res., 96, 22 043–22 048.
Gosnell, R., C.W. Fairall, and P.J. Webster, 1995: The sensible heat of
rainfall in the tropical ocean. J. Geophys. Res., submitted.
Grachev, A. A., C. W. Fairall, and E. F. Bradley, 2000: Convective profile
constants revisited. Bound.-Layer Meteor., 94, 495–515.
Liu, W. T., K. B. Katsaros, and J. A. Businger, 1979: Bulk parameterization of
the air–sea exchange of heat and water vapor including the molecular
constraints at the interface. J. Atmos. Sci., 36, 1722–1735.
Kondo, J., 1975: Air-sea bulk transfer coefficients in diabatic conditions,
Bound. Layer Meteor., 9, 91-112.
Kraus, E.B., and J.S. Turner, 1967: A one-dimensional model of the seasonal
thermocline: II The general theory and its consequences. Tellus., v19, 98-106.
McPhaden, M. J., 1993: TOGA-TAO and the 1991-93 El Nino-Southern Oscillation
Event,Oceanography, vol. 6, No. 2, 36-44.
Mellor, G. L., and T. Yamada, 1982: Development of a turbulence closure model
for geophysical fluid problems. Reviews of Geophysics and Space Physics, 20
(4), 851-875.
Mellor, G. L., 2001: One-dimensional, ocean surface layer modeling: A problem
and a solution. J. Phys. Oceanogr., 31, 790–809.
Nikuradse. J., 1933: Stromungsgesetze in rauhen Rohren. V.D.I. Forschungsheft.
361, 1–22 pp.
Philander, S. G. H., 1990: El Nino, La Nina, and the Southern Oscillation, 293
pp., Academic,San Diego, Calif.
Price, J. F., R. A. Weller, and R. Pinkel, 1986: Diurnal cycling: Observations
and models of the upper ocean response to diurnal heating, cooling, and wind
mixing. J. Geophys. Res., 91, 8411-8427.
Smith, S. D., 1988: Coefficients for sea surface wind stress, heat flux, and
wind profiles as a function of wind speed and temperature. J. Geophys. Res.
93, 15467-15472.
Stull, R. B., 1988： An Introduction to Boundary Layer Meteorology, Kluwer
Academic Publishers.
Sui, C.-H., X. Li., K.-M. Lau., and D. Adamec, 1997: Multi-scale Air-sea
Interactions During TOGA- COARE. Mon. Wea. Rev. 125, 48-462.
Sverdrup, H.U., M.W. Johnson, and R.H. Fleming, 1942: The Oceans. Prentice-
Hall, Englewood Cliff, NJ, 1087 pp.
Webb, E.K., G.I. Pearman, and R. Leuning, 1980: Correction of flux measurements
for density effects due to heat and water vapour transport. Quart. J. Roy.
Met. Soc., 106, 85-100.
Webster, P. J., and R. Lukas, 1992: TOGA-COARE: The Coupled Ocean-Atmosphere
Response Experiment. Bull. Amer. Meteor. Soc., 73, 1377-1416.
Weller, R. A., and S. P. Anderson, 1996: Surface meteorology and air–sea
fluxes in the western equatorial Pacific warm pool during the TOGA Couple
Ocean–Atmosphere Response Experiment. J. Climate., 9, 1959–1990.

指導教授

隋中興(Chung-Hsiung Sui)

審核日期

2005-7-24

推文