优秀成果展示——华南沿海海洋灾害性天气大气边界层观测研究
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发布时间：2025/8/30 0:00:00
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| 成果评价编号： |
中气科成评[2024]037 |
| 评价结果： |
良好 |
| 成果名称： |
华南沿海海洋灾害性天气大气边界层观测研究 |
| 完成单位： |
中国气象局广州热带海洋气象研究所、广东省茂名市气象局 |
| 成果形式： |
基础研究类-新原理 |
| 研究领域： |
基础研究 |
| 评价年份： |
2024 |
| 完成人： |
黄辉军、赵中阔、毕雪岩、刘春霞、黄龄、温冠环、周明森、朱宇、詹国伟、杨永泉 |
| 成果简介： |
2007年以来，中国气象局广州热带海洋气象研究所海洋气象团队依托中国气象局南海（博贺）海洋气象野外科学试验基地，在多个国家自然科学基金项目和广州市科技计划项目支持下，开展一系列针对海洋灾害性天气（台风、海雾和海上强风等）大气边界层观测试验研究。研究提出依赖水深的台风海气动量交换系数参数化方案；发现台风影响下近地层大气涡扩散系数在风速增大到一定值后出现饱和；发现华南沿海海雾边界层、湍流和微物理结构特征，提出海雾形成机理；发现南海夏季风活跃期和非活跃期海气边界层结构有明显差异，提出夜间降水形成机理；发现低纬度海面背景风与海表温度锋面交叉条件下，海表温度锋面会调节大气边界层结构并进一步影响自由大气。
（1）利用多种新的观测手段开展了海上及岸基观测，积累了大量针对海洋灾害性天气的海洋大气边界层和海气通量宝贵观测数据，填补了国内相关观测空白。
中国气象局南海（博贺）海洋气象野外科学试验基地是中国气象局首批野外科学试验基地，2008年在距离岸边6.5公里处建设了国内首个海上海洋气象综合观测平台，持续开展海洋大气边界层与海气通量观测，获取了大量的海洋灾害性天气（台风、海雾和海上强风等）背景下的观测数据，填补了国内相关观测空白。
（2）针对原始观测资料，开展了海洋大气边界层和海气通量的数据质量控制研究，为极端海洋灾害性天气观测数据的数据质量控制积累了宝贵经验。
因受到海洋高温、高盐、高湿和强风等恶劣观测环境影响，原始的海洋大气边界层与海气通量观测数据需要开展严格的数据质量控制。海洋气象团队在实际科研工作中开展了有针对性的数据质量控制研究，在极端海洋灾害性天气观测数据的质量控制方面积累了宝贵经验。
（3）基于观测资料开展海洋灾害性天气大气边界层观测分析与机理研究，获得多个重要发现和重大创新成果。
在台风海气边界层研究方面，发现台风环境中海气动量交换系数显著依赖水深和风速，进而提出依赖水深和风速的台风海气动量交换系数参数化方案；发现台风影响下近地层大气涡扩散系数的量值并不是随风速一直增大，而是在风速增大到一定值后出现饱和。
在海雾海气边界层研究方面，发现华南沿海海雾边界层、湍流和微物理结构特征，提出华南沿海两类海雾（冷平流雾和暖平流雾）形成机理。
在季风海气边界层研究方面，发现南海夏季风活跃期和非活跃期海气边界层结构有明显差异，通过分析季风活跃期局地对流性降水和边界层过程之间的关系，提出了海岸带夜间季风降水形成机理。
在海气界面过程研究方面，发现在低纬度(20°N附近)背景风与海表温度锋面交叉条件下，海表温度锋面会调节大气边界层并进一步影响自由大气的动力过程。
（1）成果有力提升了我国在海洋大气边界层和海气通量方面观测研究的国际影响力。本项成果主要依托我国自主建设的中国气象局南海（博贺）海洋气象野外科学试验基地（以下简称基地），以及国内首个海上海洋气象综合观测平台，持续开展海洋大气边界层与海气通量观测，在此基础上开展海洋灾害性天气大气边界层观测分析与机理研究，获得多个重要发现和重大创新成果。成果发表在具有高影响力的国际期刊上，有力提升了我国在海洋大气边界层和海气通量方面观测研究的国际影响力。
（2）成果的多个重要发现和创新机理研究为国内外后续研究工作提供了良好的参考借鉴作用。开展一系列针对海洋灾害性天气（台风、海雾和海上强风等）的大气边界层观测试验研究及发表的研究成果，被国内外学者广泛引用，为国内外相关领域开展后续研究工作提供了良好的参考借鉴作用。
（3）成果有力推动了国内外海洋大气边界层和海气通量观测方面的学术交流合作。随着基地研究成果的发表，引起国内外相关研究领域同行专家的高度关注，国内外多名院士和著名专家学者前来基地参观交流，国内多个科研单位来基地开展联合野外科学观测试验，有力推动了国内外海洋大气边界层和海气通量观测方面的学术交流合作。 |
