中文摘要：

降雨对海面粗糙度、波浪成长、海面附近湍流强度以及海-气界面交换有非常重要的影响。本项研究采用一套新的降雨模拟器，可以实现从小到大暴雨的模拟，且可以控制降雨区长度在2、4和 6m之间变化，通过同时测量风速、波浪和湍流强度，研究了不同降雨强度和雨区长度对波浪成长、海面粗糙度以及湍动能耗散率的影响。结果显示，在低风速情形，降雨使波高衰减、海面粗糙度降低，湍动能耗散率显著增大，在高风速情形，降雨使波高和粗糙度增大，湍动能耗散率增大但不显著，该现象可解释为，在风的吹送下，降雨可以分别给海面输入铅直动量和水平动量，前者与风速无关，可使湍动能耗散增大，抑制了小波成长，从而海面粗糙度和波高减小；后者随风速增大而增大，与风应力一样，它会促进波浪成长，抑制湍动能耗散率的增大。应用高度计和浮标资料，第一次在外海证实降雨对波浪成长的抑制效应，且随风速的增大而增大，这一点似乎与实验室结果相矛盾；相对风浪而言，该抑制效应对涌浪更为显著。综合实验室和外海资料分析结果，本项目提出了湍流-波浪能量转移理论，它可以很好地解释高风速下，降雨对实验室风浪有促进效应，对外海风浪有抑制效应的事实。