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我院韩树宗团队在Journal of Marine Science and Engineering发表成果揭示南海连续台风过程中海洋对台风的响应机制
来源: 时间:2022-09-13 11:30 查看:0


近日,海南热带海洋学院崖州湾创新研究院韩树宗教授团队在Journal of Marine Science and Engineering发表了题为“Response of Temperature to Successive Typhoons in the South China Sea”的研究成果,揭示了南海连续台风期间垂直扩散和总平流是海洋温度降低的主要影响因子,该研究有助于提升我们对台风和海洋之间相互作用的认识和理解,提高台风预报预警的能力。


研 究 背 景

台风是一种热带气旋,它经常发生在海表温度大于26.5的热带或副热带海面上。南海是西太平洋最大的边缘海,受西太平洋暖池的影响,每年入侵以及自身生成的台风超过10个,对我国沿海海洋环境安全造成巨大威胁和影响。

台风发生时,海洋和大气之间发生大量的热量交换,使海洋温度结构发生变化,海表面温度下降,海面温度的降低又会反过来作用于台风,影响台风的强度和风速。一般而言,台风过后南海海表面温度下降1-3,个别强台风过后,海表面温度最大降温幅度可达6,而次表层对台风的响应表现为降温-增温-降温三层结构。目前研究中,上升流以及夹卷被认为是混合层温度降低的主要原因。

台风与海洋的相互作用,目前研究比较多的主要是海洋对单台风的响应,尤其是单台风引起的海洋温度的变化。而实际上,往往会出现两个台风先后经过同一海域,引起海洋响应的累积,目前针对此类现象的研究较少,主要因为台风强大的破坏力,导致台风期间观测数据和遥感卫星数据很难获得。

 

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1 台风纳沙尼格:(a)轨迹和强度(圆盘代表台风的位置,圆盘的颜色代表台风的强度);(b)中心最大风速

 

研 究 结 果

针对上述重大科学问题,韩树宗教授团队利用先进的COAWST耦合海洋数学模式,对2011年连续台风纳沙尼格展开研究1)系统阐述了连续台风纳沙尼格过境期间海洋表面温度的变化特征。2研究发现上升流主导了次表层温度的变化,台风尼格过后等温线被进一步提高。(3)在靠近台风路径的区域,垂直扩散是海洋表面温度下降的主要原因,而总平流抑制了温度的下降;在距离台风路径较远的地区,垂直扩散和总平流导致海洋表面温度下降,总平流对温度变化的贡献将逐渐增大,成为主导因素。


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 2 连续台风经过南海时的海表面温度


进一步分析发现,无论是 "纳沙 "还是 "尼格",台风路径右侧的垂直扩散作用强度和深度都大于台风路径左侧,局部温度变化率的近惯性周期性振荡更为明显。当垂直扩散较弱时,垂直平流和水平平流的影响较深。此外,"纳沙 "过境后局部温度变化的近惯性周期性振荡出现的深度比 "尼格 "过境后低。并且过境时两个台风的台风强度呈现相反的变化,第一个台风增强,第二个台风减弱。

 

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研 究 团 队

该项研究工作由海南热带海洋学院崖州湾创新研究院中国海洋大学合作完成,韩树宗教授为论文第一作者和通讯作者,共同作者包括彭勃和王明杰。

  

  论文来源:

        Han, S.; Wang, M.; Peng, B. Response of Temperature to Successive Typhoons in the South China Sea. J. Mar. Sci. Eng. 2022, 10, 1157. https://doi.org/10.3390/ jmse10081157

 

  论文链接:https://www.mdpi.com/2077-1312/10/8/1157