当前，采用海-气耦合方法模拟海洋上混合层存在亚中尺度（锋面、涡丝和涡旋）情况下的海-气耦合相互作用的物理过程及其相应的非线性动力机制，应该是一个逐渐发展起来的新研究方向。

采用耦合器将大气的天气预报与研究模式（WRF）与海洋区域海洋环流模式（ROMS）（当然海洋模式用MITgcm、FVCOME等也不少）耦合在一起，开展亚中尺度海-气耦合相互作用的研究是目前的主流。并且已经发表的文献表明，通过耦合器将大气模式与海洋模式进行耦合时，大气模式的水平网格尺度往往与海洋模式的网格水平尺度不一致，这是现行大气-海洋耦合相互作用的主流方法。该方法能够很好地获得亚中尺度海-气耦合相互作用的物理过程，并能够很好地分析相对应的非线性动力机制。

其中，采用耦合器的海-气耦合相互作用模式中，大气的WRF模式和海洋的ROMS模式均采用雷诺平均湍流模式（URANS）。当然大气的WRF模式中包含着大涡模拟模式（LES）。

德国汉诺威-莱布尼兹大学的并行大涡模拟模式（PALM）能够在湍流可解尺度来直接模拟海-气耦合相互作用的物理过程及其相应的非线性动力机制，并不需要耦合器。由于在PALM中，海-气耦合的动量、热量和质量交换直接发生在大气和海洋的界面处的网格内，因此需要大气大涡模拟模式的水平网格尺度与海洋大涡模拟模式的水平网格尺度必须相等，也就是说大气和海洋模式的△x_atmosphere=△x_ocean和△y_atmosphere=△y_ocean，以及两者之间的水平网格个数也要一致，也就是说两者之间的计算区域也要一致。但是大气和海洋模式的垂向网格尺度△z两者之间可以不一致。比如Esau（2014）年在Ocean Dynamics发表的文章《Indirect air-sea interactions simulated with a coupled turbulence resolving model》就说明了采用PALM模式做海-气耦合相互作用研究时候，需要大气和海洋模式的水平网格分别率和水平网格个数相等，并不需要耦合器，如图1所示。

图1. 采用PALM模式模拟海-气耦合相互作用时的网格尺度与网格数量（Esau, 2014, OD）

此外，浙江大学的孙丹译和李爽（2020）在《海洋与湖沼》上发表的文章《基于大涡模拟耦合模式的小尺度海气相互作用研究》也说明了采用PALM模式做海气耦合相互作用研究的时候，需要大气和海洋模式的水平网格分率与水平网格个数相等，并不需要耦合器，如图2所示。

图2.采用PALM模式模拟海-气耦合相互作用时的网格尺度与网格数量（孙和李, 2020, 海湖）

再者，PALM的PPT介绍中也对海-气耦合原理进行了说明，如图3所示。

图3. PALM官方文件中介绍海-气耦合相互作用的基本原理示意图

最后，采用PALM做海-气耦合相互作用，首先需要分开单独采用大气模式和海洋模式获得充分发展的边界层湍流，而后再将两者耦合在一起进行海-气耦合相互作用的数值模拟。PALM在官方的PPT中进行了说明，如图4所示。

图4.采用PALM开展海气耦合相互作用模拟时的模拟方法说明

因此，有人说采用PALM做亚中尺度海-气耦合为何没有耦合器，为何要大气模式和海洋模式的水平网格尺度和个数必须彼此相等，为何要在海-气耦合模拟中将大气模式和海洋模式先分别做模拟而后再耦合在一起进行数值模拟的答案都在这个博客中了。