2.6 风应力（Wind Stress）

      在无冰覆盖区域，表面应力 $\vec{\tau}_{s}=(\tau_{sx},\tau_{sy})$ 由水面上方风场决定，经验关系为：

$$ \vec{\tau}_{s}=\rho_{a}c_{d}\left|\vec{u}_{w}\right|\vec{u}_{w}\tag{2.88} $$

其中：$\rho_a$ 为空气密度，$c_d$ 为空气阻力系数，$\vec{u}_w=(u_w,v_w)$ 为海面以上 10 m 处风速。与表面应力对应的摩擦速度为：

$$ U_{\tau s}=\sqrt{\frac{\rho_{a}c_{d}\left|\vec{u}_{w}\right|^{2}}{\rho_{0}}}\tag{2.89} $$

      阻力系数可取常数，也可随风速变化。此处采用 Wu (1980, 1994) 提出的经验分段公式：

$$ c_{d}=\left\{\begin{aligned}&c_{a}&&w_{10}<w_{a}\\&c_{a}+\frac{c_{b}-c_{a}}{w_{b}-w_{a}}\big(w_{10}-w_{a}\big)&&w_{a}\le w_{10}<w_{b}\\&c_{b}&&w_{10}\ge w_{b}\end{aligned}\right.\tag{2.90} $$

其中：$c_a,c_b,w_a,w_b$ 为经验参数，$w_{10}$ 为海面以上 10 m 的风速。默认参数为 $c_a=1.255\times10^{-3}$、$c_b=2.425\times10^{-3}$、$w_a=7\,\mathrm{m/s}$、$w_b=25\,\mathrm{m/s}$，通常对外海工况效果较好。湖泊观测表明其阻力系数通常大于外海数据；详见 Geernaert and Plant (1990)。