深水波浪破碎与气体交换速率之间的关系

表面更新理论给出气体交换速率k与海面附近的海水湍动能耗散率呈1/4 次方关系, 而波浪能量耗散率Dt 与湍动能耗散率密切相关。本文利用两种海浪谱耗散模型——Hasselmann 模型和Phillips 模型, 结合深水浮标海浪频谱的观测数据计算了波浪能量耗散率。以前人给出的k与海面上10m 高度处的风速U10 关系式的平均值为标准, 采用最小二乘的方法得到了k与Dt 的经验关系。在此基础上, 进一步利用SWAN 和WAVEWATCHIII 海浪数值模式计算了理想深水情况下的波浪能量耗散率, 探讨了由海浪模式计算的波浪能量耗散率与气体交换速率之间的关系。结果表明, 与SWAN模式相比, WAVEWATCHIII 海浪数值模式结果与实际观测更为接近。