海面粗糙度的研究可以提高遥感信号反演海洋物理参数的精度,从而为开发海洋资源、防灾减灾和海洋国防需要提供重要依据。海面粗糙度通常表示为海面拖曳系数或者空气动力学粗糙长度。海面粗糙度的研究大致可分为三个阶段第一阶段研究了粗糙度与风速的关系,认为粗糙度随着风速的增大而增大;第二阶段在第一阶段基础上考虑了波浪状况对海面粗糙度的影响,其中主要研究了粗糙度和波龄的关系,并且绝大多数人认为两者呈负相关;第三阶段研究了高风速下波浪破碎对海面粗糙度的影响,认为在破碎条件下,粗糙度一方面会随着波浪形状阻力增大而增大,另一方面会因为海洋飞沫的产生而减小。从理论和实验两方面提出了海面粗糙度研究中的局限性,同时指出需要进一步研究的方向。另一方面,由于自然环境下海浪的随机性,海浪谱成为描述海浪的最佳方法,其表观特征为在超过谱峰频率的高频部分存在一个数据点趋近一条渐近线区域,即平衡区域。通过分析现阶段对相关海浪谱平衡区域的各种中小尺度海浪野外实验方法,同时将近40年国内外学者得到的海浪谱方程按其平衡区域斜率分类举例,总结了各家谱方程的形式和表达式,并提出了对未来海浪谱平衡区域研究的展望。
英文主题词Ocean Surface Roughness;Wave Breaking;wind wave spectra;spectra slope;