隨著颶風(fēng)隨著氣候變化而不斷增長(zhǎng)，準(zhǔn)確地模擬大氣與海洋之間的相互作用變得越來越重要，這對(duì)人們進(jìn)行擊打或撤離做好了準(zhǔn)備。但是，大氣-海洋系統(tǒng)的許多機(jī)制(稱為海氣通量)使建模極為復(fù)雜。

密歇根理工大學(xué)大湖研究中心的博士后研究員齊世(Qi Shi)創(chuàng)建了第一個(gè)詳細(xì)的海洋和大氣對(duì)潮流，波浪和風(fēng)的響應(yīng)分析。在今年夏天發(fā)表在《遙感》雜志上的文章“將洋流和海浪與海灣溪流上的風(fēng)應(yīng)力耦合”中，Shi認(rèn)為，當(dāng)前的數(shù)值模型根本無法說明海浪，海流和風(fēng)耦合在一起的影響。這種耦合至關(guān)重要，因?yàn)槿绻麤]有耦合，模型將無法準(zhǔn)確表示海洋大氣邊界層過程。

“我們量化了這種耦合對(duì)提高海氣通量精度的影響，因?yàn)闆]有模型電流，模型中就會(huì)存在恒定偏差，” Shi說。“造成這種偏見的原因是什么?缺少全方位的反饋機(jī)制。”

簡(jiǎn)而言之：更好的建模可以使天氣預(yù)報(bào)員和氣候科學(xué)家更準(zhǔn)確地了解大氣和海洋相遇的情況。

使空氣-海洋通量建模變得如此復(fù)雜的部分原因是系統(tǒng)中的反饋機(jī)制非常多：要對(duì)波浪建模，必須考慮表面粗糙度和風(fēng)。要模擬海面溫度，必須考慮空氣-海溫差，水蒸氣，濕度，蒸發(fā)量等。模擬風(fēng)和地表流同樣復(fù)雜。

颶風(fēng)與氣候

颶風(fēng)是由海洋中的熱量和濕氣提供的。洋流和海浪會(huì)改變風(fēng)切變和表面粗糙度，這是計(jì)算空氣-海洋熱量和動(dòng)量通量的關(guān)鍵變量。通過使用高分辨率的三向耦合海浪-大氣建模系統(tǒng)，Shi確定了耦合洋流，海浪和風(fēng)應(yīng)力在減少墨西哥灣流?？胀磕Ｐ推钪械淖饔谩?/p>

Shi的工作是電流波應(yīng)力耦合過程中的第一個(gè)詳細(xì)的機(jī)理研究，可用于提高颶風(fēng)強(qiáng)度和氣候預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性，以及在數(shù)值模型中更好地利用衛(wèi)星觀測(cè)。

“我們提供的證據(jù)表明，觀察電流很重要，并且對(duì)模型有重大影響，”施說。

施說，她希望看到的最終推出，用于觀察衛(wèi)星的海洋流，以驗(yàn)證地面觀測(cè)。