2022年11月，Journal of Physical Oceanography在线发表海洋与大气学院最新科研成果“Passive Acoustic Determination of Spectral Wave Breaking Dissipation（海浪谱破碎耗散率的被动声学观测）”。该成果第一作者兼通讯作者是海洋与大气学院博士研究生邹晓晨，合作者包括海洋与大气学院管长龙教授和澳大利亚墨尔本大学Babanin教授等。
风浪破碎是发生在海洋表面的一种常见自然现象，在海气间的动量、物质和热交换中扮演着重要角色。风浪破碎具有很强的随机性和间歇性，如何对破碎耗散进行实验观测一直是个亟待解决的问题。由于实测数据的匮乏，在海浪预报模式的各个源项中，破碎耗散源项是目前认知最为有限的一项，已提出的多种破碎耗散函数仍然依赖于各种假设和推测。
风浪的破碎卷倒会在水中产生气泡，而气泡的平均半径与破碎剧烈程度正相关。此外，气泡生成过程会释放噪声，噪声的频率与气泡半径成反比。本研究通过分析水听器噪声记录计算了破碎过程中气泡的平均半径，首先基于实验室观测探究了破碎强度与平均气泡半径的关系。然后将该经验关系应用于乔治湖(Lake George) 风浪实验记录，计算风浪破碎的谱耗散率，并将计算结果与前人观测结果以及ST6破碎耗散函数进行了对比分析。
本研究通过被动声学方法首次实现了对风浪破碎谱耗散率的实验测量，在一定程度上填补了风浪破碎强度观测的技术空白，为海浪预报模式的改进与完善提供了实测数据支持，具有一定的科学指导意义与实际应用价值。
图1. (a) 噪声声谱图像(b) 基于声谱计算的平均PSD时间序列(c) 波面高度时间序列，其中被识别为破碎波的波浪以红色表示
发表文章列表：
Zou, X., A. V. Babanin, E. W. Schulz, R. Manasseh, and C. Guan, 2022: Passive Acoustic Determination of Spectral Wave Breaking Dissipation, J. Phys. Oceanogr., 52, 2807-2823.
文章链接：https://doi.org/10.1175/JPO-D-21-0307.1