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气候海洋模式中北赤道逆流普遍偏弱的原因分析

发布时间:2019-03-11 11:33:28

  热带太平洋2°-10°N之间,存在一支跨越整个海盆的逆风海流--北赤道逆流(NECC, North Equatorial Counter Current),它将10-30Sv(106m3/s)的暖水从西太暖池向东太平均输送,对西太平洋暖池热收支以及整个赤道太平洋气候都有着重要影响。在气候海洋模式比较计划CORE-II的结果中,海洋模式模拟的NECC都普遍偏弱,这个问题在CMIP6的海洋模式比较计划OMIP中依旧存在,NECC偏弱会影响气候模式热带上层平均态及变率的模拟能力。中国科学院大气物理研究所LASG刘海龙研究员团队的博士生孙志阔,联合台湾大学和美国NCAR的研究人员,利用模式分析了造成这个偏差的原因。研究结果于本月发表在JAMES(Journal of Advances in Modeling Earth Systems)杂志上。

  文章对NECC的动力机制进行的分析发现,海表风应力及其旋度是海洋模式中NECC模拟的最主要影响因子,而风应力旋度的偏差主要来自于纬向风偏差。进一步的溯源发现,无论是在CORE-II或者OMIP强迫场的风场资料中,均采用了QuikSCAT卫星的10m等效中性风订正再分析产品的海表绝对风,正是这一修正导致了海表风应力旋度的误差,并进一步导致了NECC的误差。

  基于以上分析,我们进一步提出了造成风偏差的可能原因,包括QuikSCAT在热带受到降水影响造成自身的偏差,QuikSCAT的中性风假设导致的偏差以及QuikSCAT观测的相对风和再分析产品绝对风之间的偏差。修正气候海洋模式强迫场偏差的工作正在进行中。

  这项工作为解决气候海洋模式普遍存在的问题提供了线索,最终可以有效提高单独海洋模式对热带上层环流的模拟能力,减小模式偏差对气候模拟、预测和预估的影响。



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