Récemment, une étude du professeur associé Sheng Chen et du professeur Fangli Qiao du premier institut d’océanographie du ministère des Ressources naturelles a été publiée dans Science Chine Sciences de la Terre. Les données d’observation d’une plate-forme côtière basée sur une tour sont utilisées pour révéler le mécanisme de modulation des vagues de vent sur le stress du vent, et il a été constaté que les vagues de vent peuvent augmenter le stress du vent.
En tant que rôle clé de la tension du vent dans l’interaction air-mer, l’impact des vagues de surface de l’océan sur la tension du vent à l’interface air-mer fait l’objet d’une attention croissante. Selon différents mécanismes de génération, les ondes de surface peuvent être divisées en ondes de vent et en houle, et il existe des différences distinctes dans leurs effets de modulation sur la contrainte du vent.
L’équipe de recherche a utilisé les données d’observation d’une plate-forme côtière basée sur une tour dans la mer de Chine méridionale pour révéler l’effet de la houle sur la tension du vent, et a découvert que la houle peut réduire la tension du vent. La contrainte induite par la houle peut corriger l’écart positif entre la contrainte turbulente traditionnelle induite par le vent et l’observation.
Les résultats y afférents ont été publiés en octobre 2020 dans Lettres de recherche géophysique. Cependant, en raison du manque de données d’observation synchrones sur les vagues de vent et les flux d’impulsion à des vitesses de vent modérées à élevées, la compréhension de l’effet de modulation des vagues de vent pures sur la contrainte du vent est insuffisante.
Par conséquent, avec le soutien d’Ocean Oil Production Plant, Shengli Oilfield Branch, Sinopec, un système d’observation de la turbulence à haute fréquence a été conçu et monté sur la plate-forme basée sur une tour dans le sud de la mer de Bohai, et a observé de manière synchrone les vagues de vent et les flux sous le l’influence de l’air froid. Une analyse plus approfondie a montré que les états de vent et de vagues causés par les vents du nord-ouest et du nord-est sont différents, ce qui entraîne des contraintes de vent différentes sous l’influence de l’air froid.
La contrainte turbulente induite par le vent traditionnellement calculée s’écarte des valeurs observées, et le degré d’écart dépend de la vitesse du vent et de l’état des vagues, avec un écart plus important causé par des vents et des vagues forts. La contrainte induite par les vagues de vent peut corriger l’écart négatif entre la contrainte turbulente traditionnelle induite par le vent et les valeurs observées.
Les modèles numériques océaniques et climatiques doivent tenir compte des différents effets de la houle et des vagues de vent sur la tension du vent pour une meilleure simulation et prévision. Le modèle de couche limite des vagues (WBLM) peut montrer les effets des vagues dans différents états sous la forme de contraintes induites par les vagues.
Plus d’information:
Sheng Chen et al, Observation et analyse de l’influence des vagues de vent sur les flux de quantité de mouvement air-mer, Science Chine Sciences de la Terre (2023). DOI : 10.1007/s11430-022-1130-8