015林霄沛: 关于乔方利波浪混合理论的看法

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　　关于乔方利波浪混合理论的看法

　　作者：林霄沛
　　中国海洋大学

　　近日来在新语丝上看到有关乔方利研究员海洋数值模拟工作成果的一些讨论，
我作为物理海洋专业的一名研究人员，尤其是曾经使用过乔的理论，也来谈谈我
的看法。首先要说明的是我很同意谢尚平教授的观点，很多事情都不是绝对的黑
与白。报导在某些时候经常会用一些夸大的词语，但是我也相信乔的理论不是像
有些人说的“一无是处”。下面就谈谈我在工作中了解乔理论的过程。

　　我们在2000年夏季出海调查时就发现渤海中部存在一个自表层到底层的高温
暖水，当时我正好在船上操作观测温度的仪器，感觉这个温度结构非常有意思。
之后的几年，我们一直试图通过数值模式来模拟这个现象，希望能揭开形成这种
特殊高温水体的原因，但是都失败了。这期间我们也注意到之所以模拟失败是因
为现有的数值模式中几种常用的湍流混合方案如MY、KPP等在海洋上层的混合不
足，导致无法把表层的热量传递下去。2004年我参加在日本举行的一个学术会议，
会议上第一次听到了乔对于他理论介绍的报告，感觉眼前一亮，因为乔的方法考
虑了波浪混合的作用能够提高模式在上层海洋的混合，而且有一定的物理意义，
可能对解决我们在渤海温度模拟上的困难有帮助。在会议期间我就和乔讨论了我
们遇到的问题，并向他要了相关的文献（Qiao et al., 2004, GRL）。回国以后
与谢教授一起合作研究该问题，采用乔的方法来改进模式并取得了较好的模拟效
果。分析数值模拟的结果发现以前模拟失败确实是因为模式自带的MY混合方案低
估了在渤海中部上层海洋的混合系数，但是根据乔的理论计算在渤海中部的混合
系数要明显大于周围其他的海区，不知道是否和实际情况相符。为了证明这个问
题，我们用波浪模式和卫星观测的数据都发现确实在渤海中部由于风区较长，波
浪的有效波高较大，这也间接说明乔的计算方案是合理的。

　　虽然乔的理论还没有像MY、KPP等湍流封闭方案一样已经成为主流数值模式
中的标准模块，但是我们在一些数值模拟工作中经常会采用乔的理论，据我所了
解国内大气所和其他一些单位的研究人员也有采用乔的波浪混合方案进行数值模
拟工作。另外我们在研究工作中也随时关注他们的进展，近期他们研究组就在
GRL上发表了两篇论文，均与他们的模式工作有关。能够不断的在物理海洋学界
国际TOP10杂志上发表文章，至少说明大家还是认可他们的工作。

　　Lü X., F. Qiao, G. Wang, C. Xia, Y. Yuan (2008), Upwelling off 
the west coast of Hainan Island in summer: Its detection and mechanisms, 
Geophys. Res. Lett., 35, L02604, doi:10.1029/2007GL032440.

　　Lü X., F. Qiao (2008), Distribution of sunken macroalgae against 
the background of tidal circulation in the coastal waters of Qingdao, 
China, in summer 2008, Geophys. Res. Lett., 35, L23614, 
doi:10.1029/2008GL036084.

　　最后我来谈谈对乔的印象。他是一所的副所长，但是他一直在从事科研工作，
不是那种脱离一线科研的人。这几年我多次在国内外的学术会议上见到乔做口头
报告，包括08年在美国奥兰多的Ocean Science Meeting和09年在台北的POM模式
Work Shop。如果真的是一个不从事一线科研工作的人，那是不敢在国际学术会
议上给口头报告的，下面专家的质疑是回答不了的。

(XYS20090504)

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