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为了研究热带气旋对海洋的影响,本文利用中尺度大气模式MM5构造了一个能较好地反映热带气旋的多年风场,并将其与NCEP/NCAR再分析资料对比,作为区域海洋模式POM的风应力边界强迫,两组试验海洋状态的差异反映了热带气旋所产生的影响。结果表明,热带气旋能够造成模拟区域年平均SST降低0.1~0.4℃,并使得MLD发生-1~3m的改变,这种变化在热带气旋频繁的季节更为显著。相比而言,海洋动力响应不如热力响应明显,但是热带气旋也能够造成一些洋流及质量输送的改变。 对西北太平洋热带气旋过境期间海洋的响应进行的统计分析表明,热带气旋的经过将造成SST降低-1~-6℃,降温中心一般发生在TC过后0~2天、右侧0~200km以内;同时MLD将发生-40~50m的变化,但总的来讲,增加要多于减少。热带气旋也能使混合层出现0.5~2m/s的海流,其流速一般在TC右侧,并当TC过境时达到最大。热力响应和动力响应的各种特征,将受热带气旋和海洋下垫面状况的共同作用影响。其中最大降温大小将随TC最大风速增加、TC移动变慢和初始MLD减小而增大;最大降温位置将随TC最大风速增和TC移动加快而右偏增大;最大降温发生时间将随TC移动变慢和初始MLD加深而滞后。MLD的变化将随TC最大风速增加、移动加快以及初始MLD变浅而增加。最大流速将随TC最大风速增加和纬度减小而增大;其右偏性将随TC最大风速增加、TC移动加快和纬度减小而增加;发生时间将随TC最大风速减小、移动速度增加和纬度减小而滞后。TC经过后海温的垂直变化可能呈现两种不同的情况。一种在TC过境后,表层向下出现一致的降温,这与次表层存在强上升运动有关。这种情况在TC较弱,移动变慢、初始混合层变深、TC所处的纬度变低时较易发生。另一种情况对应TC过境后,在表层和下层的降温中间,有一层海水出现长时间的增温,增温中心发生在TC路径右侧100~200km、水下50~150m附近。该增温是由TC产生的表层暖水输送在此下沉,以及挟卷作用将表层暖水输送到表层以下所造成的。这种情况在TC较强、移动加快、初始混合层变浅、TC所处的纬度变高时较易发生。 本文还对热带气旋进入近惯性运动的能量进行了估计,在模拟区域这一能量约为5.14×10-3TW,其中大部分在低纬产生,并且近半存在于50m以上,这一比例至水下500m时增加到85%,其余部分在更深层次存在。热带气旋在表层产生的近惯性能量的下传特征在海洋的不同层次有明显差异:在上混合层,能量基本一致,平均能在此滞留2d左右然后下传;在200m以上,能量以垂直下传为主,下传速度非常快,这一层次基本同时出现NIE最大值;从200~800m左右,能量在下传的同时发生右偏,下传速度较慢,大约为55m/d;在800m以下,下传速度又变得较快,能达到200m/d,在下传的同时,能量右偏减弱,即向TC路径靠近。由于NIE的传播以及耗散,使得TC在上混合层激发的NIE将在一段时间后恢复到背景水平,这一时间与TC移动速呈现很好的正相关,在530个样本中,相关系数达到了0.3,与TC的最大风速也存在一定的正相关,相关系数为0.14。而造成驰豫时间在模拟区域东部比西部更长的分布特征的主要因素为TC移动速度。