1998年南海季风爆发期间近海面层大气湍流结构和通量输送的观测研究

1998年5月14日至6月22日，在西沙永兴岛近海铁塔上进行了一次海-气通量观测试验，观测期包括了西南季风爆发前、爆发、爆发后风速加强等几个阶段。这次试验获得该年西南季风爆发的天气特征以及由涡度相关法、廓线法计算的动量、感热、潜热通量及湍流强度等一些统计量分布。分析结果表明，观测期湍流强度σu、σv、σw与平均风速之比为0.096、0.066、0.045；在近中性条件下（z/l≈0），各相似函数基本为常数，σu/u＊≈3，σv/u＊≈2，σw/u＊≈1.25；在稳定条件下u、v、w三方向σ/u＊近似相等；在稳定与不稳定条件下σt/t＊随稳定度参数z/l的变化趋势相似，但符号相反。摩擦速度u＊随风速的变化接近于关系式u＊=0.029u10+0.006（u10为10m高度30min平均风速），空气动力粗糙度长度z0变化在0.01～0.35mm之间。观测期动量通量变化在0.05～0.30n/m2之间，季风爆发期明显增大；曳力系数cd平均为1.12×10-3，它随平均风速变化可以表示为关系式103cd=0.003u210+0.020u10+0.836或103cd=0.056u10+0.732。感热通量由海洋输向大气，平均值为7.8w/m2，数值在0～15w/m2之间变化，季风爆发后明显增大；潜热通量数值一般变化于50～200w/m2，白天中午数值较高，夜间较低。季风爆发后也明显增大。观测期间鲍恩比（bowenratio）日平均为0.05左右。