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海气通量是海气相互作用中的重要参数,在海洋、气候等研究中都有十分重要的作用,而涡相关法是精度最高的海气通量计算方法,它的结果往往被用于检验其它通量算法的准确性,因此确保其本身的科学性、准确性,意义十分重大。而海气通量涡相关法计算中截断时间尺度(Cutoff Time Scale,CTS)的确定又是重中之重,本文的研究正是围绕着时间尺度展开的。基于时长38天的铁塔观测资料和时长15天的浮标观测资料,分别将多尺度分解(Multi-Resolution Decomposition,MRD)、经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)以及小波分解(Wavelet Decomposition,WD)这三种信号处理方法应用到海气通量涡相关计算中。本文首先对MRD、EMD和WD这三种信号分解方法做了对比,结果显示,MRD的操作最为简单但是信号分离程度也最低,EMD的自主性最高,其信号分解能力相对MRD也所有提高,WD的信号分离程度最高,但前提是要设定合适的基小波和分解层数。本文还应用上述三种方法对CTS进行了估算,其均值分别为78.2秒(基于MRD估算),纵向57.5秒、横向68.8秒(基于EMD估算)以及纵向84.3秒、横向83.1秒(基于WD估算),虽然所得结果之间互有差异,但是都远远小于目前常用的CTS取值(10分钟)。此外,本文提出计算通量时应该同时考虑到两个变量的间隙尺度,进一步过滤了数据中非湍部分的动量贡献,结果显示,应用了 MRD、EMD以及WD的新通量计算方法和传统的通量计算方法(截断时间尺度固定为10分钟)得到的动量通量的相对偏差分别为43.5%、76.5%和60%,涡相关通量的计算精度得到了显著的提高。最后,为了研究CTS的影响因素,本文根据铁塔观测资料计算了一系列的湍流特征量,并分析了它们与CTS之间的关系。利用多元线性回归得出了 CTS与风速资料均方根以及标准差之间关系式(式5.14),并结合浮标数据对其进行了验证。结果显示,虽然该关系式对CTS值存在一定的高估,但是能有效的反映出CTS的变化趋势。