开展海洋飞沫对台风强度的影响研究。基于海洋飞沫生成函数，提出了一个新的海面拖曳系数计算方案。开展海气浪耦合对台风强度的影响研究。

开展海洋飞沫对台风强度的影响研究。采用分粒径段组合方式对海洋飞沫生成函数进行改进，表明：海气耦合模式中，海洋飞沫主要通过改变海表面粗糙度与热通量而影响台风的强度与结构。数值模拟试验显示，改进后的台风海-气耦合新方案能更好地模拟台风强度变化过程（段自强等，2016，海洋与湖沼）。

基于海洋飞沫生成函数，提出了一个新的海面拖曳系数计算方案。数值模拟对比分析表明：在低风速情况下，考虑海洋飞沫因素的海面拖曳系数与经典的拖曳系数经验公式计算数值相近；但在台风高风速情景下，考虑海洋飞沫因素后的方案与经典的计算方案差别较大,表现出拖曳系数随风速增长趋缓，约在风速为19 m/s附近达到最大，并随风速增大而逐渐减小，饱和值小于以往研究结果。这与高风速条件下海洋飞沫层的形成减小海面粗糙度有关；模式采用考虑海洋飞沫作用后的海面拖曳系数计算新方案，减弱了大气对上层海洋的动力强迫。与南海浮标列阵的观测比较表明，采用新方案后，模式能更好地反映台风条件下上层海洋的降温幅度、混合层加深幅度、温跃层强度减弱等上层海洋要素变化的观测特征（刘宵燕等，2017，热带海洋学报）。该项研究对于深入认识海气动量交换过程的复杂性、优化台风海气耦合模式的耦合方案具有参考意义。

图1 台风影响前后海温随深度的变化廓线

（实线-台风影响前浮标B4观测, 虚线-台风影响后浮标B4观测，exp1-Cd老方案,exp2-Cd新方案）

（刘宵燕等，2017，热带海洋学报）

开展海气浪耦合对台风强度的影响研究。海-气-浪耦合过程非常复杂，气-浪耦合使台风加强，海-气耦合使台风减弱，海-气-浪耦合的结果接近海-气耦合。海浪的引入使海水上翻引起的混合加强，导致海表降温更加明显。气-浪耦合加强海-气间热量交换，而海-气耦合减弱海-气间热量交换，海-气-浪耦合的结果取决于两者的平衡。混合层深度的增加使海表降温减弱，但使深层海水降温增强，上层海洋热量耗散加强，有效波高增大。 

采用最优集合插值方法，开展卫星海表温度和海面高度遥感资料同化试验，有效提高了台风条件下海洋环流模式中上层海洋海温、盐度等要素的初始场质量。

在以上研究基础上，建立了一个新的区域中尺度台风耦合模式系统。通过OASIS耦合器实现台风、大洋环流、海浪模式三者间的信息交换。对近两年西北太平洋台风进行批量数值预报试验，得出海-气-浪耦合模式12-72小时预报的台风近中心最大风速比海-气耦合和非耦合模式预报效果都好，特别是对48-72小时的预报改进最为明显（雷小途等，2019，海洋学报）。

图2 台风海-气-浪耦合模式(Grapes-TCM-ECOM-WW3)对2016-2017年西北太平洋台风强度的预报误差和非耦合模式、海-气耦合模式的对比（雷小途等，2019，海洋学报）