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1.
对比两个同化资料GODAS（Global Ocean Data Assimilation System）和SODA（Simple Ocean Data Assimilation）,考察中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室发展的气候系统海洋模式LICOM（LASG/IAP Climate system Ocean Model）模拟的北印度洋经向环流及热输送的气候态。LICOM能抓住北印度洋大尺度环流的季节变化特征,模拟的年平均越赤道热输送为-0.24 PW （1 PW=1015W）,较之以往的数值模式结果更接近观测和同化资料。与同化资料的差异主要体现在季节变化强度,北半球夏季在赤道以南偏弱0.5 PW,这与模式夏季的纬向风应力偏弱,热输送中的大项Ekman热输送模拟偏弱,从而模拟的经圈翻转环流较浅有关。 相似文献
2.
全球海洋模式对不同强迫场的响应 总被引：1，自引：0，他引：1
使用中国科学院大气物理研究所研制的全球海洋环流模式(LASG/IAP Climate system Ocean Model,LICOM),通过设计三个试验,即以德国马克斯—普朗克气象研究所整理的海洋模式比较计划(OMIP)资料和美国国家海洋资料中心(NODC)发布的《世界海洋图集2009》(WOA09)资料为强迫场的试验W,用美国环境预报中心(NCEP)和国家大气研究中心(NCAR)联合推出的NCEP/NCAR再分析资料(简称NCEP资料)中的风应力资料代替试验W中的风应力资料的试验M,以及用NCEP资料中的热力强迫代替试验M中的热力强迫资料的试验N,来研究不同的热力和动力强迫场对模式的影响。三个试验的模拟结果均模拟出了水团和流场的分布型和极值区。从三个试验的结果对比可以看出,NCEP资料较弱的风应力使得试验M环流场明显偏弱,减弱了大洋内部的温盐输送,加大了深海温盐模拟结果与观测资料的偏差,但对原模式过强的南极中层水的输送有所改善。NCEP的短波辐射通量和非短波热通量弱于OMIP,且在两极区域NCEP资料的海表温度比WOA09资料最多低 4℃以上。试验N的模拟结果改善了南大洋60°S以南海区试验W 模拟的海表温度偏高问题,减小了北冰洋部分海域以及副热带大洋东部海表温度的偏差。此外,试验N高纬度较低的海表温度增强了北大西洋深水以及南极底层水的输送,因而改善了深海的温盐模拟结果。三个试验在一些关键海区得到的经向热输送在观测估计及前人模拟结果的范围中,总体上试验M的输送最弱。综合三个试验的模拟结果,可以认为OMIP风应力资料和NCEP海表温度资料更适合作为LICOM模式的强迫场。 相似文献
3.
使用中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室（LASG/IAP）开发的第三代气候海洋模式（LASG/IAP Climate system Ocean Model version 3, LICOM3.0）低分辨率版本在海洋模式比较计划（Ocean Model Intercomparison Project, OMIP）试验中的模拟数据,描述了南极绕极流（Antarctic Circumpolar Current, ACC）和南大洋经向翻转环流（Meridional Overturning Circulation, MOC）在1958～2009年的平均状态及其变化,并与已有的模式模拟结果和观测结果对比以评估LICOM模式的模拟效果。通过对比已有模式模拟数据发现,LICOM3.0模式模拟的ACC和南大洋MOC在两组OMIP试验中平均状态相仿、结果在合理范围内,但OMIP1试验中海表强迫的变化趋势较OMIP2试验中的变化更大,得到的环流输送在OMIP1试验中增长趋势也更大。 相似文献
4.
任意正交曲线坐标系下的海洋模式动力框架的发展与评估 总被引：1，自引：1，他引：0
本文发展了一个可以适用于任意水平正交曲线坐标系的海洋模式动力框架,并将其应用于中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室发展的气候系统海洋模式LICOM2.0（LASG/IAP Climate system Ocean Model,version2.0）。在经纬网格坐标系下,新的动力框架与LICOM2.0原有的动力框架模拟结果完全一致。基于新的动力框架,海洋模式可采用能够准确描述北冰洋地形的三极网格,克服了LICOM2.0经纬网格版本必须将北极点处理为孤岛的缺陷,从而显著改进了模式对于北冰洋环流和北大西洋经圈翻转流函数（AMOC）的模拟能力。此外,引进三极网格还可以避免模式网格距随纬度增加而急剧减小带来的计算不稳定,在LICOM2.0的三极网格版本中,模式不需要采用任何空间滤波方案仍然能够保证计算的稳定性,从而与LICOM2.0的经纬网格版本相比,极大地提高了模式的并行效率,这一点在当水平分辨率提高到0.1度时表现得尤为明显,海洋模式的并行加速比可以从经纬网格版本的5.8左右提高到三极网格版本的15.0左右。 相似文献
5.
热通量和风应力影响北太平洋SST年际和年代际变率的数值模拟 总被引：2，自引：0，他引：2
利用一个大洋环流模式LICOM, 通过1958～2001年风应力 (ERA40) 和热通量驱动下的两组模拟试验, 检验了二者在北太平洋年际和年代际变率形成中的作用。结果表明, 尽管在年际尺度上热带太平洋变率主要受风应力影响, 但合理考虑热通量异常的强迫作用能够显著改进模式对El Niño的模拟效果, 包括对El Niño周期非规则性的成功模拟; 北太平洋SST的年际和年代际异常主要受热通量异常的影响, 合理考虑热通量强迫的年代际变化能够改善模式对北太平洋年代际变率的模拟效果。在北太平洋海盆的不同区域, 导致SST变率异常的因子不同: 在加利福尼亚沿岸, 冬季平均海温的变率异常主要由热通量的异常决定; 在北太平洋中部, 温度趋势异常主要受热通量和水平平流的作用影响; 在黑潮及其延伸体区域, 对温度趋势异常起主导作用的是热通量和海洋非线性作用, 与此同时, 水平平流和扩散的作用亦不容忽视。 相似文献
6.
利用带通滤波方法，将FSU风应力资料分离成ENSO时间尺度上的分量及其剩余部分，将这两部分分别作用于模式海洋（2层热带太平洋区域模式），研究海洋对不同时间尺度大气变化的响应。结果表明：尺管ENSO时间尺度上的风应力分量只占风应力扰动总方差的30％左右，它却能激发出全部异常风应力强迫海洋时所产生的El Nino/La Nina现象和十分相近的SSTA变化周期与振幅。而其余占总异常风应力方差60％以上的部分强迫海洋仅能产生振幅较小的海表温度异常，在非ENSO和ENSO时间尺度上的风应力强迫下，海洋中可产生相近振幅的Kelvin波，但SSTA振幅却存在显著差别，表明海洋对大气扰动信号的频率非常敏感，这里从理论上对该现象作了解释和说明。 相似文献
7.
氚（3H）作为一种重要的被动示踪物,经常被用于研究海洋中的物理过程及评估海洋环流模式的模拟性能。使用一个全球海洋环流模式（LICOM）来研究氚在海洋中的分布、存储和输送。模拟的全球氚通量表明,1975年之前氚主要由海气交换输入海洋,特别是在1963年,氚的气体交换输入约为降水输入的2.5倍,1975年之后两种方式的氚输入通量都大幅减少。比对GEOSECS（Geochemical Ocean Sections Study,1972～1978年）和WOCE （World Ocean Circulation Experiment,1989～1995年）大洋观测计划期间的观测资料发现,我们的模式很好地模拟出了氚的海表分布、水柱总量、经向分布以及次表层的高值信号,主要缺点在于模拟的氚向深层的穿透不足,特别是在全球的两个副热带地区,表现尤为明显,氚输入函数的不确定性和模式物理场描述的不足可能是造成误差的主要原因。模式给出的海洋中氚储存总量的结果与基于观测得到的结果比较吻合,如北太平洋海区：1973～1974年模拟结果约为20.4 kg,相同期间观测估计值为21.1±4.7 kg,1989～1995年模拟结果为20.7 kg,相同期间观测估计值为23.4±2.0 kg。氚在等密度面上高低纬的侧向通风明显,模式成功模拟出氚从中高纬的海表进入,沿等密度面向低纬的次表层输送,又经大洋环流和扩散分别向南半球和高纬输送的过程。 相似文献
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《大气和海洋科学快报》2016,(5)
CORE.v2是单独海洋环流模式常用的强迫场,其微弱的偏差会造成模拟结果巨大的差异。因此,本文使用单独的海洋环流模式LICOM2.0对CORE.v2的强迫场进行了验证。结果表明,在北大西洋和太平洋的副热带区域的淡水通量有使海表盐度变淡的偏差的作用,这可能是由于CORE.v2中的弱的表面风,强的比湿或者过多的降水所造成的。另外,在北大西洋高纬度区域的海表盐度变淡的偏差主要是与海洋动力学过程有关而非强迫场所造成的。 相似文献
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东太平洋冷舌区海表面温度日变化特征的模拟研究 总被引：1，自引：0，他引：1
本文通过分辨太阳辐射日变化, 利用中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室 (LASG/IAP) 气候系统海洋环流模式 (LICOM), 模拟了东太平洋冷舌区海表面温度 (SST) 的日变化特征并研究了弱混合对其影响。采用理想的太阳辐射日变化强迫上层垂向分辨率为10 m的海洋模式LICOM, 模拟出了SST日变化一些特征, 同时海洋的上层流场也产生明显日变化。模拟的SST日变化振幅水平分布与观测接近, 且受太阳辐射日变化振幅水平分布调制。在赤道中东太平洋区, 模拟的SST日变化振幅 (约为0.3～0.4℃) 比观测偏小约0.1～0.2℃。模拟的SST日变化峰值出现在15～16 时 (当地标准时间), 落后于太阳辐射峰值2～3个小时, 接近观测。进一步减弱混合后, 模拟的日变化振幅增加约0.1℃, 更接近观测。这说明在东太平洋冷舌区SST日变化主要受太阳辐射日变化和垂直混合影响。此外, 混合减小后, 在太阳辐射日变化调制下, 平均态 (如混合层、温度和流场) 也出现明显变化。在赤道东太平洋冷舌区北侧, 弱混合导致混合层变浅, 变浅使热量堆积进而使平均SST升高约0.3℃; 在赤道东太平洋冷舌南侧, 经向平流加强导致平均SST降低约0.2℃。 相似文献
10.
本文利用１９７０至１９８９年共２０年的逐月平均的太平着区的表面风应力和海表温度距平的分析资料，检验了以前设计的热带太平洋和热带大气距平模式的模拟性能，通过使用两组风应力异常场即观测场和热带大气模式对观测海温响应所得的模拟场，重点分析了热带太平洋距平模式对风应力异常的响应特征，结果表明，本文海洋距平模式完全有能力再现ＥＮＳＯ循环折际变化性及其水平结构，且赤道中太平洋区域的低频风应力异常对于ＥＮＳＯ事 相似文献
11.
By analyzing the climatologically averaged wind stress during 2000-2007,it is found that the easterly wind stress in the northern tropical Pacific Ocean from Quick Scatterometer(QSCAT) data was stronger than those from Tropical Atmosphere Ocean(TAO) data and from National Centers for Environmental Prediction/National Center for Atmospheric Research(NCEP/NCAR) reanalysis I.As a result,the Intertropical Convergence Zone(ITCZ) in the Pacific Ocean is more southward in the QSCAT data than in the NCEP/NCAR data.Relative to the NCEP wind,the southern shift of the ITCZ in the QSCAT data led to negative anomaly of wind stress curl north of a latitude of 6 N.The negative anomaly results in downward Ekman pumping in the central Pacific.The excessive local strong easterly wind also contributes to the downward Ekman pumping.This downward Ekman pumping suppresses the thermocline ridge,reduces the meridional thermocline slope and weakens the North Equatorial Countercurrent(NECC).These effects were confirmed by numerical experiments using two independent ocean general circulation models(OGCMs).Furthermore,the excessive equatorial easterly wind stress was also found to contribute to the weaker NECC in the OGCMs.A comparison between the simulations and observation data indicates that the stronger zonal wind stress and its southern shift of QSCAT data in the ITCZ region yield the maximum strength of the simulated NECC only 33% of the magnitude derived from observation data and even led to a "missing" NECC in the western Pacific. 相似文献
12.
The quality of regional ocean reanalysis data for “the joining area of Asia and the Indian-Pacific Ocean (AIPO)” has been assessed from the perspective of ENSO-related ocean signals. The results derived from the AIPO reanalysis, including SST, sea surface height (SSH), and subsurface ocean temperature and currents, are compared with those of Hadley Center Sea Ice and Sea Surface Temperature (HadISST) data set and Simple Ocean Data Assimilation (SODA) reanalysis data. Both the spatial pattern and the characteristics of evolution of the ENSO-related ocean temperature anomalies are well reproduced by the AIPO reanalysis data. The physical processes proposed to explain the life cycle of ENSO, including the delayed oscillator mechanism, recharge-discharge mechanism, and the zonal advection feedback, are reasonably represented in this dataset. However, the westward Rossby wave signal in 1992 is not obvious in the AIPO data, and the magnitude of the heat content anomalies is different from that of the SODA data. The reason for the discrepancies may lie in the different models and methods for data assimilation and differences in wind stress forcing. The results demonstrate the high reliability of the AIPO reanalysis data in describing ENSO signals, implying its potential application value in ENSO-related studies. 相似文献
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Pengfei LIN Zhipeng YU Hailong LIU Yongqiang YU Yiwen LI Jirong JIANG Wei XUE Kangjun CHEN Qian YANG Bowen ZHAO Jilin WEI Mengrong DING Zhikuo SUN Yaqi WANG Yao MENG Weipeng ZHENG Jinfeng MA 《大气科学进展》2020,37(3):239-249
The datasets of two Ocean Model Intercomparison Project(OMIP)simulation experiments from the LASG/IAP Climate Ocean Model,version 3(LICOM3),forced by two different sets of atmospheric surface data,are described in this paper.The experiment forced by CORE-II(Co-ordinated Ocean–Ice Reference Experiments,Phase II)data(1948–2009)is called OMIP1,and that forced by JRA55-do(surface dataset for driving ocean–sea-ice models based on Japanese 55-year atmospheric reanalysis)data(1958–2018)is called OMIP2.First,the improvement of LICOM from CMIP5 to CMIP6 and the configurations of the two experiments are described.Second,the basic performances of the two experiments are validated using the climatological-mean and interannual time scales from observation.We find that the mean states,interannual variabilities,and long-term linear trends can be reproduced well by the two experiments.The differences between the two datasets are also discussed.Finally,the usage of these data is described.These datasets are helpful toward understanding the origin system bias of the fully coupled model. 相似文献
14.
将 1 960～ 1 991年的月平均 FSU风应力资料分解为旋转部分和辐散辐合部分 ,分别用以强迫模式海洋。所用的模式为一个 2层热带太平洋区域海洋模式。结果表明 ,就季节变化而言 ,不论是用旋转分量还是散合分量强迫海洋 ,都不能产生合理的冷舌 ,哪怕将旋转或散合分量放大一倍或缩小二分之一 ,也不能使冷舌的强度和分布得到合理的改善。若采用气候平均的含有季节变化的风应力 (未对旋转和辐散分量进行分离 ) ,则可产生与实际相符的海表温度分布。在此基础上 ,分别叠加旋转和辐散分量的年际异常部分 ,通过对海洋的强迫 ,可产生海表温度异常。在年际异常旋转分量的强迫下 ,可产生较强的 SSTA振荡且具有明显的 ENSO周期 ;而在辐散辐合年际异常风应力的强迫下 ,则产生较弱的 SSTA,且振荡频率较高 ,ENSO周期不很明显。这些结果说明 ,风应力的涡旋和辐散辐合分量在海温季节变化和年际变化的形成中具有不同的作用 ,即合理的冷舌分布需要风应力旋转分量和散合分量同时作用于海洋方可产生 ,而仅有异常风应力的旋转强迫就可产生合理的 EL Nino/ La Nina现象。同时 ,风应力的辐散辐合分量在海洋平均状态的形成过程中是重要的 ,但在 EN-SO过程中就对海洋的作用而言则不如旋转分量重要。 相似文献
15.
A. G. Nidheesh Matthieu Lengaigne Jérôme Vialard A. S. Unnikrishnan H. Dayan 《Climate Dynamics》2013,41(2):381-402
In this study, we analysed decadal and long-term steric sea level variations over 1966–2007 period in the Indo-Pacific sector, using an ocean general circulation model forced by reanalysis winds. The simulated steric sea level compares favourably with sea level from satellite altimetry and tide gauges at interannual and decadal timescales. The amplitude of decadal sea level variability (up to ~5 cm standard deviation) is typically nearly half of the interannual variations (up to ~10 cm) and two to three times larger than long-term sea level variations (up to 2 cm). Zonal wind stress varies at decadal timescales in the western Pacific and in the southern Indian Ocean, with coherent signals in ERA-40 (from which the model forcing is derived), NCEP, twentieth century and WASWind products. Contrary to the variability at interannual timescale, for which there is a tendency of El Niño and Indian Ocean Dipole events to co-occur, decadal wind stress variations are relatively independent in the two basins. In the Pacific, those wind stress variations drive Ekman pumping on either side of the equator, and induce low frequency sea level variations in the western Pacific through planetary wave propagation. The equatorial signal from the western Pacific travels southward to the west Australian coast through equatorial and coastal wave guides. In the Indian Ocean, decadal zonal wind stress variations induce sea level fluctuations in the eastern equatorial Indian Ocean and the Bay of Bengal, through equatorial and coastal wave-guides. Wind stress curl in the southern Indian Ocean drives decadal variability in the south-western Indian Ocean through planetary waves. Decadal sea level variations in the south–western Indian Ocean, in the eastern equatorial Indian Ocean and in the Bay of Bengal are weakly correlated to variability in the Pacific Ocean. Even though the wind variability is coherent among various wind products at decadal timescales, they show a large contrast in long-term wind stress changes, suggesting that long-term sea level changes from forced ocean models need to be interpreted with caution. 相似文献