台风过境时的海温变化特征及机理研究

根据观测，台风的风场结构从内向外可以分成眼区、最大风速区、外区。台风眼区一般为10～70 km，呈圆形、椭圆形、不规则形状。在距台风中心10～100 km范围内，形成一个由对流云组成的厚度约为20 km的环状眼壁，这里伴有狂风暴雨、是各类能量相互转换的主要地区［9］。

关于台风中心下垫面海洋过程的研究显示，台风通过夹卷、抽吸等方式将下层冷水带到了上层，会使台风路径右侧的海水温度下降［23，128-130］。

为了分析台风过境时，海洋上层海温受到夹卷、抽吸作用所造成的整体空间变化。这里随机选取2个台风个例进行讨论。台风个例1：2006年8月8日的台风桑美（0608），当天中心最大风速为38m/s，中心位置为：21.6°N，132.9°E。台风个例2：2007年9月17日的台风韦帕（0712），当天中心最大风速为39m/s，中心位置为：22.9°N，126.8°E［131］。

根据台风的中心位置，平面上分别以0.1°间隔减小和增加2个经纬度的间距，共可得0～300 m深度内450个点的温度数据，利用Argo浮标观测值和IDW方法计算出各点的海温后，将每一个深度层的数据减去该层的平均值后分别得到台风中心区域整体三维温差（与同深度平均值的数值差）等值线图，为了绘图的清晰可见将图进行适当旋转。其中，图4.12为台风桑美，旋转到经向视角；图4.13为台风韦帕，旋转到纬向视角。

从图4.12可知，温度差范围在-0.12℃至0.12℃，数值较小。由于计算时是每一层的数据减去该层的平均值，因此表明桑美台风的过境导致海水垂直混合，海温差异小。

海面下0～300 m深度的海温在经（纬）向上呈现内外两层的空间结构。台风中心区以抽吸作用为主，水平影响范围为表层50 m以浅区域，呈圆形结构。垂直影响最为显著的深度为160 m，最深处为300 m，呈柱状结构。两侧海温以混合作用为主，在50～300 m出现一高一低的海温结构，其中较高经度处温度低，处于台风右后方，较低经度处温度高，处于台风左前方。(www.xing528.com)

图4.12　桑美台风过境时，三维海温差的变化图（本图彩色版见附录）

图4.13　韦帕台风过境时，三维海温差的变化图（本图彩色版见附录）

从图4.13可知，温度差的数量级较小，由于计算时是每一层的数据减去该层的平均值，因此表明韦帕台风过境时，混合作用非常强，导致海温数值上非常接近。

海面下0～300 m深度的海温在纬（经）向上呈现内外两层的空间结构。台风中心区以抽吸作用为主。垂直影响最为显著的深度为160 m，最深处为300 m，呈片状结构。两侧海温以混合作用为主，在0～300 m出现一高一低的海温结构，其中较低纬度处温度低，处于台风后方，较高纬度处温度高，处于台风前方。

由此可见，台风对上层海洋作用的方式呈现两层结构，中心以抽吸作用为主，外侧以混合作用为主，两侧海水温度会出现一高一低的对称结构。抽吸作用的影响深度可达300 m，混合作用促使台风中心两侧海水温度出现一高一低的对称水团，影响最为显著的深度约160 m［132］。