中法海洋卫星的风-浪同步观测资料揭示全球海面波致应力的季节变化 - 海洋观测卫星技术

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自然资源部第一海洋研究所陈胜副研究员和乔方利研究员等利用中法海洋卫星同步观测的全球风和海浪数据分析发现，波致应力会显著调制风应力，季节尺度上使得纬向平均的风应力变化可达±30%，《中国科学：地球科学》中英文版2023年12期发文报道了该项成果。

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文章利用中法海洋卫星同步观测的风和海浪数据，结合海浪边界层模型，揭示了不同海浪状态下的波致应力对风应力的调制作用，发现在季节尺度上波致应力对风应力具有明显的调制作用。

由于全球尺度风和海浪谱观测非常困难，因此，利用实测海浪谱对风应力特征的研究极少。该研究将海浪边界层模型应用于中法海洋卫星资料分析中，在全球尺度上评估了北半球夏季和秋季波致应力对风应力的贡献，相关成果于2020年11月发表于Journal of Geophysical Research-Oceans。然而，由于当时数据长度受限，全球波致应力的季节变化特征仍不清晰。因此，该团队利用中法海洋卫星为期一年的风、浪同步观测资料，结合海浪边界层模型，分析了全球海面波致应力及风应力的季节变化特征。

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结果发现：从春季到冬季，无量纲波致应力的较大值主要分布在南半球的西风带和北大西洋的高纬度海域, 较小值主要分布在赤道附近（图1）。考虑波致应力后的风应力增减百分比在春秋季节表现出南北半球大致对称现象, 而夏冬季节呈现明显不对称特征。波致应力会显著调节风应力，季节尺度上使得纬向平均的风应力变化可达±30%（图2）。这在全球尺度上进一步揭示了海浪对风应力在不同季节的重要调制作用。

图1 季节平均的无量纲波致应力全球分布. (a)~(d)分别代表春季、夏季、秋季和冬季

图2 季节平均的风应力增减百分比的全球及纬向平均分布. (a)~(d)分别代表春季、夏季、秋季和冬季

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中文版：任静, 陈胜, 尹训强, 刘建强, 徐莹, 乔方利. 2023. 基于中法海洋卫星的全球海面波致应力的季节变化. 中国科学: 地球科学, 53(12): 2969–2978

英文版：Ren J, Chen S, Yin X, Liu J, Xu Y, Qiao F. 2023. Seasonal variations in wave-induced stress over global ocean based on China France Oceanography Satellite. Science China Earth Sciences, 66(12): 2930–2940, https://doi.org/10.1007/s11430-023-1208-7

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