降雨对海面粗糙度和波浪成长的影响机制研究

降雨是常见的重要大气现象之一，雨滴降落在海面上会产生凹坑、Reylaigh喷射水柱和气泡等，并对海-气界面有水平和铅直方向上的动量输入，因此，降雨过程必然对海面粗糙度、海面应力产生影响。海浪是大气海洋相互作用的产物，直接受到海面应力的作用，对海-气界面的动量、热量和气体交换过程有非常重要的影响。然而，降雨如何影响海面粗糙度和海面应力存在很大争议，对风浪谱微结构的影响机制还不清楚，还没有见到有关降雨对波浪破碎的影响及对涌浪成长影响的研究报道。本项目利用大型风浪槽和降雨装置，通过精心设计的一系列实验以及模式和理论研究，试图阐明降雨分别对以风浪和涌浪为主的海面粗糙度和海面应力的影响机制，考虑降雨对不同成长状态的风浪及其破碎和涌浪谱微结构的作用和影响，应用表面更新理论和海洋混合层模式，明确降雨所引起的综合效应对海洋上混合层和海-气界面交换的作用。为大气海洋相互作用和海上风反演研究提供新的依据。