——　第二部分　国家自然科学基金项目成果巡礼　——

　　海表风是驱动海洋上层环流及海面波浪最主要的动力因子。风吹过海表，由于摩擦产生作用力，即风应力，它意味着大气由于海洋摩擦作用而失去的动量将被用来驱动洋流。从通量角度来说，风应力就是向下的湍流水平动量输送通量。在风生流的形成中风应力起决定性作用，因此能否精确估算海表风应力是研究海气动量通量交换特征、成功模拟和预报海洋环流及风暴潮增水的关键。而海表风应力拖曳系数（C_d）是决定风应力计算精度的关键因数之一。在高风速条件下，目前国内外常用的C_d随风速变化的模型（线性增长或设为常数值）与实况存在较大偏差，因为观测发现当风速大于33m/s时C_d随风速减少而不是增加。因此，如何优化中高风速条件下南海区域的风应力拖曳系数（C_d)，建立更合理的数值模型，对研究南海区域海气动量通量交换特征和机理、提高该区域风暴潮模拟和预报精度具有重要的科学意义和应用价值。

　　在国家自然科学基金的资助下，中国科学院南海海洋研究所彭世球研究员等建立了基于普林斯顿海洋模型（POM）切线性模式及其伴随模式的南海区域四维变分同化系统，通过同化水位高度优化海表风应力拖曳系数及模式初始场，有效地减少了高风速条件下海气界面动量通量的计算误差，同时还可以减少模式分辨率导致的计算误差，因而显著提高了对风暴潮的预报精度。

　　此外，彭世球的研究团队还利用实测资料和伴随方法，通过对2006-2009年10个台风个例的风应力拖曳系数与海表风速的优化拟合，建立了新的适合南海区域的风应力拖曳系数随风速变化的二阶抛物线模型（如图所示）。该模型与其他风应力模型的模拟结果对比，显示该风应力模型的平均模拟误差最小，可以得到更准确的南海区域海气动量通量估算，因此该模型对于南海区域来说优于以往其他模型。

　　上述成果发表在Ocean Modelling，Journal of Physical Oceanography，Journal of Atmospheric and Oceanic Technology，Natural Hazards和Science China-Earth Sciences等国际知名期刊上。这些成果为进一步研究南海区域海气相互作用机理、提高风暴潮预报精度等提供重要参考和依据，在海洋减灾防灾方面具有较大的应用价值。