台风期间海洋飞沫对海气通量及海洋上层温度的影响研究的任务书.docx

台风期间海洋飞沫对海气通量及海洋上层温度的影响研究的任务书
任务书
一、题目
台风期间海洋飞沫对海气通量及海洋上层温度的影响研究
二、背景
随着全球气候变化的影响，台风的频率和强度不断增加，给人们的生命财产和社会经济发展带来了严重的影响。在台风期间，海洋表面上的强风和海浪会产生大量的海洋飞沫，它们在海气界面产生显著的障碍效应，影响了海气相互作用的过程。因此，研究台风期间海洋飞沫对海气通量及海洋上层温度的影响，具有重要的科学意义和实际应用价值。
三、研究内容及任务
1.研究台风期间海洋飞沫的形成机理和特征，分析其对海气通量及海洋上层温度的影响。通过野外观测和数值模拟，得出台风期间海洋飞沫的分布特征和密度分布规律。
2.分析台风期间海洋飞沫对海气传热传质的影响。通过采集海洋表层水样和空气样品，测定其温度、盐度等参数，以研究海洋表面温度、盐度和气泡活性物质浓度之间的关系。
3.建立基于飞沫形态和密度的海气通量计算模型，综合考虑飞沫对海气交换通量的影响，探究飞沫对水汽、热量和动量等气体交换通量的影响规律。
4.研究台风期间海洋飞沫对海洋上层温度的影响。通过观测海洋表层温度及海洋温跃层的变化情况，分析海洋飞沫对海洋上层潜热通量的调节作用。
5.利用数值模拟的方法，验证野外观测数据的有效性，并进一步探究每个因素变化的贡献。分析海洋飞沫生成密度的影响因素，并提出未来台风期间海洋飞沫研究的改进和创新方向。
四、研究方法
1.采用现场观测手段，利用高速相机、气象站、CTD、船载ADS浮标等设备分别采集不同高度、不同时刻以及不同频率下的海洋飞沫和海气参数数据，并进行记录和整理。
2.采用实验室实验手段，通过分析不同海洋飞沫密度包裹物分子量的变化，确定其对水汽、热量和动量等气体交换通量的贡献。
3.建立基于飞沫形态和密度的通量计算模型，利用计算机进行数值模拟，并进行灵敏度实验分析飞沫密度、泡泡尺寸、风速、气温、湿度等因素的影响程度和交互作用。
4.采用数据分析和统计学手段，分析实验结果并进行图表展示，以发现不同因素之间的关系和作用机制。
五、研究意义
本研究将对台风期间海洋飞沫的形成和特征、海洋飞沫与海气交换、气泡在海洋气泡云形成中作用等方向展开全面的探究，通过对海洋飞沫对海气通量及海洋上层温度的影响研究，将对海洋与大气的相互作用机制有更深层次的理解，支持人类更准确的气象灾害预报和应对。
六、预期成果
1.台风期间海洋飞沫的形成机理和特征数据记录及分析。
2.台风期间海洋飞沫对海气传热传质的实验数据和数值模拟结果。
3.基于飞沫形态和密度的海洋气交换通量计算模型。
4.台风期间海洋飞沫对海洋上层温度的调节作用分析。
5.通过数值模拟得出未来台风期间海洋飞沫研究的改进和创新方向。
七、研究周期
本研究计划为期一年。
八、研究经费
本研究涉及的经费总计为人民币300万元，其中包含设备采购、实验室试剂、现场调查记录及工作人员工资等。