Trong điều kiện gió lớn, đặc biệt khi gió bão với vận tốc lớn hơn 15 m/s, các quá trình trao đổi động l−ợng và nhiệt- chất bị biến đổi mạnh. Nguyên nhân của sự biến đổi này chủ yếu do sự xuất hiện của của các hạt n−ớc từ sóng và mặt biển bắn vào khí quyển. Những tác động trực tiếp của sự hiện diện các hạt n−ớc lên các dòng động l−ợng có thể thông qua các cơ chế vật lý sau:
(i). Khối l−ợng hạt n−ớc trong khí quyển cũng chuyển động cùng một vận tốc của dòng khí , chúng sẽ truyền động l−ợng cho n−ớc biển khi rơi xuống lớp mặt. Đồng thời sự hiện diện của các bọt khí trong lớp n−ớc trên cùng sẽ góp phần tăng c−ờng dòng động l−ợng cho biển.
(ii). trong điều kiện sóng lớn, độ ẩm khí quyển lớp sát mặt tăng làm thay đổi điều kiện ổn định mật độ của dòng khí và gián tiếp tác động lên dòng động l−ợng.
Trị số thực của hệ số ma sát Cu trong điều kiện gió bão rất khó xác định bằng số liệu quan trắc vận tốc, tuy nhiên các kết quả nghiên c−− khác nhau đều cho thấy giá trị lớn của nó . Trên hình 1.5. đ−a ra các số liệu biến đổi hệ số này với các điều kiện gió khác nhau trong đó có gió bãọ Trong các tính toán thông th−ờng có thể lấy Cub vào khoảng từ 2 10-3 đến 4 10-3 .
Đối với các thông l−ợng nhiệt và ẩm (hơi n−ớc), ảnh h−ởng của sóng và gió lớn đ−ợc thể hiện thông qua quá trình bốc hơi từ các hạt n−ớc trong lớp sát mặt vào không khí. Các kết quả nghiên cứu cho thấy rằng trên bề mặt hạt n−ớc, sức tr−ơng của hơi n−ớc phụ thuộc vào bán kính và độ mặn của bản thân hạt n−ớc, và chỉ các hạt có đ−ờng kính lớn mới gây tác động mạnh lên sự bốc hơị Thông th−ờng khi vận
tốc gió trong khoảng từ 20 m/s đến 25 m/s l−ợng nhiệt do bốc hơi từ các hạt n−ớc cũng có đại l−ợng cỡ thông l−ợng nhiệt tổng cộng ( nhiệt rối và nhiệt hoá hơi) trao đổi qua mặt phân cách biển - khí quyển, hay nói cách khác, thông l−ợng nhiệt tăng lên hai lần.
Hình 1.5. Hệ số trở kháng mặt biển trong gió bão theo nhiều tác giả khác nhau [2]
Khi gió lớn với vận tốc trên 25 m/s thì mức độ gia tăng còn lớn hơn có thể đạt tới giá trị từ 5 đến 6 lần. Đối với thông l−ợng ẩm, hệ số Cq cũng có sự gia tăng t−ơng tự nh− Cθ.