短尺度粗糙度和波浪破碎效率对海盐气溶胶产生的影响：多传感器现场观测
大气与海洋物理
2019-06-27 v1
摘要
在开阔海洋中同步获取了海盐气溶胶（SSA）、风、波浪、水下声学噪声和微波亮温的测量数据。分析这些数据以阐明对SSA产生重要的海面过程。构建了参数来表示具有从数十米到几厘米宽范围特征长度尺度的表面过程。结果表明，SSA特性（数量、体积和通量）与表面过程参数之间的相关系数向最短长度尺度方向提高。这表明，尽管表面波浪破碎是必要的初始和边界条件，但大气SSA特性的最终状态主要由以海面粗糙度为特征的湍流过程控制。研究还揭示了SSA特性在风速上升和下降时的明显差异，在低风速或下降风速下破碎产生的效率更高。先前研究表明，混合海况下破碎波的长度尺度比风浪海况下更短。综合这些观测结果，表明在风速上升时（更可能为风浪海况），较大的空气空腔被卷入。这些较大的空气空腔在能被完全破碎成用于后续SSA产生的小气泡之前就已逸出。相反，在低风速或下降风速下（更可能为混合海况），较短的破碎波捕获较小的空气空腔，这些空腔在水下停留时间更长，从而通过湍流实现更有效的气泡破碎。
引用
@article{arxiv.1906.11201,
title = {Effects of Short Scale Roughness and Wave Breaking Efficiency on Sea Spray Aerosol Production: Multisensor Field Observations},
author = {Paul A. Hwang and Ivan B. Savelyev and Steve L. Means and Magdalena D. Anguelova and Jeffrey A. Schindall and Glendon M. Frick and David J. Dowgiallo and Justin P. Bobak},
journal= {arXiv preprint arXiv:1906.11201},
year = {2019}
}