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1.
基于HYCOM设计了3组数值试验,分别采用KPP(K-Profile Parameterization),KT(Kraus and Turner),MY(Mellor and Yamada)2.5三种垂向混合方案,比较分析了这3种混合方案对全球大洋的模拟能力。结果表明:KPP方案和MY2.5方案模拟的温度场十分类似,在中高纬度几乎一致,在赤道断面上MY2.5方案的最大误差小于KPP方案,对于暖池区SST的模拟MY2.5方案的误差也稍小于KPP方案,但二者的差别并不明显。在模拟赤道潜流时,MY2.5方案暴露出明显不足,其模拟效果要明显差于KPP方案和KT方案。KT方案模拟效果的好坏依赖于混合层底的确定是否准确,其在中高纬度海域的模拟效果要明显优于热带海域。总之,在热带海域,KPP方案的模拟整体效果最好,在中高纬度海域,KPP方案和MY2.5方案差别不大,而KT方案则更适用于中高纬度。 相似文献
2.
基于HYCOM(Hybrid Coordinate Oceanic Circulation Model),以OFES(OGCM for the Earth Simulator)资料为参考,分析了KPP、MY2.5、KT三种不同混合方案对北太平洋西边界流系的模拟结果的影响。结果表明:三种不同混合方案模拟的上层海洋平均流场与OFES资料相似,但在流向和流幅上略有差异,其中KPP方案模拟的流速与OFES资料最为接近,MY2.5方案次之,KT方案与其差别最大。通过代表性断面上流速的对比分析,对模式就北赤道流、棉兰老流、棉兰老潜流、黑潮的模拟效果进行比较,KPP方案模拟的效果同前人的观测和研究最为接近。分析了北赤道流,棉兰老流,棉兰老潜流,黑潮的流量的季节变化特征,其中KPP方案与OFES资料计算的棉兰老流和棉兰老潜流的季节变化特征与前人描述比较一致,表现为春强秋弱。KPP方案和OFES资料的计算结果表明,北赤道流和棉兰老流大致上是同向变化的,而在冬季棉兰老流同黑潮的变化基本上是一致的。 相似文献
3.
本文使用SODA(simple ocean data assimilation)海洋同化资料,系统分析了厄尔尼诺-南方涛动(El Ni?o-Southern Oscillation,ENSO)循环中冷暖位相期间热带太平洋上层海洋环流的演变规律,探讨了形成海洋环流异常的新机制。结果表明,在厄尔尼诺成熟期,热带中东太平洋赤道潜流最弱,赤道两侧出现反气旋性环流异常;西太平洋赤道外热带海域出现气旋性环流异常,该区南、北赤道流、棉兰老流、黑潮、新几内亚沿岸潜流及南赤道逆流增强;北赤道逆流区出现异常气旋性环流串,北赤道逆流接近正常。在厄尔尼诺衰退期和拉尼娜发展期,热带中西太平洋赤道潜流达到极强,赤道两侧出现气旋性环流异常;西太平洋赤道外热带海域异常环流减弱,该处主要流场的强度减弱或处于正常状态;北赤道逆流区反转为异常西向流。结果表明, ENSO循环期间的上层海洋环流异常受到热带太平洋温跃层深度异常产生的压强梯度力异常调控,在赤道外热带海洋温跃层深度异常和科里奥利力共同作用产生大尺度海洋环流异常,而在赤道海域,海洋温跃层深度异常和Gill效应造成赤道潜流异常以及关于赤道对称的气旋或反气旋性环流异常。 相似文献
4.
中国科学院海洋研究所为积极投入到世界海洋科学研究三大前沿领域——热带海洋与全球大气(TOGA)、世界大洋环流实验(WOCE)、全球海洋通量研究(JGOFS),集中了本所物理海洋学研究的优势力量,成立了“海洋环流与海气相互作用重点研究实验室”。该研究室的研究方向是,跟踪世界海洋学研究前沿,重点研究海洋环流和海洋在气候变化中的作用;研究内容是,研究南太平洋赤道流系(包括赤道流、北赤道流、北赤道逆流和赤道潜流)的结构及其变化机制,重点研究北赤道流在菲律宾海南部的分支过程和南部 相似文献
5.
对一个6层5°×4°网格的全球海洋模式作了一些改进,建立了10层5°×4°网格的全球海洋模式,进行了季节变化数值模拟,积分250a,取得稳定的结果.除了高纬度海洋外,模拟的季节变化与实际观测十分接近.在此基础上,作了热带太平洋海温场对热带季风异常响应的3组敏感性实验,第1组为赤道西太平洋异常西风向东传播的试验;第2组为整个赤道太平洋风应力振荡异常试验;第3组为赤道西太平洋异常西风、东风交替向东传播的敏感性试验.模拟结果表明:(1)第1组风应力敏感性实验结果揭示出,西太平洋西风异常的向东传播的风应力异常可以产生类似厄尔尼诺的赤道东太平洋变暖;(2)第2组试验结果表明,热带太平洋风应力的局地振荡首先在中太平洋东西部激发出海温扰动,然后海温扰动分别向东太平洋和西太平洋传播,从而引起东、西太平洋海温的异常;(3)第3组试验验证风应力QBO可以产生海洋中类似的QBO振荡. 相似文献
6.
赤道潜流在1952年由克伦威尔发现,并命名为克伦威尔流。随后许多海洋学家对赤道潜流进行了研究,但其研究的重点是潜流与渔业的关系。20世纪80年代之后,El Nio和La Nina事件不断出现,对全球气候带来严重影响,人类对赤道潜流进行的研究开始增多,并深入探索赤道潜流的异常变化与El Nio事件的关系,取得了许多重要的进展。本文根据国内外对太平洋海域赤道潜流的主要研究成果,评述了有关赤道潜流的研究进展、存在问题及未来的发展方向。 相似文献
7.
热带太平洋、大西洋和热带印度洋是全球海洋-大气相互作用最显著的海域。为了探讨热带三大洋局地海洋-大气相互作用中的某些特征,利用新的卫星遥感资料对热带三大洋的云水和海表温度(SST)异常变化进行了统计相关分析。研究发现:在赤道太平洋和赤道大西洋云水和SST二者在超前或滞后5周内都呈现明显的正相关关系,表明3个赤道海域云水和SST之间具有明显的相互作用正反馈机制;在热带西印度洋SST异常超前CLW异常一周时,正相关系数最大,SST的变化导致云水的变化;而在以较冷海水为下垫面的赤道外东北太平洋,东南太平洋以及赤道外的南大西洋海域,二者呈明显的负相关关系,云水的变化会引起SST的变化。位于菲律宾以东的热带西北太平洋区,云水量的变化引起SST的变化;而赤道东印度洋暖池区即存在云水量的增加(减少)引起SST降低(升高)的现象,也存在SST降低(升高)引起云水量的减少(增加)的现象。以上结果将为进一步理解海洋-大气相互作用,在数值模式中正确设计海洋-大气边界层参数化方案提供参考。 相似文献
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赤道潜流变化及其与ENSO的关系 总被引：4，自引：0，他引：4
应用TOGA/TAO实测海流和SODA全球海洋再分析资料,分析研究了热带太平洋赤道潜流的变化特征及其与ENSO循环的关系,初步探讨了赤道潜流变化对两种不同类型(中部型和东部型)ENSO事件的影响。对赤道潜流距平场的EOF分解表明,第一模态为"东太平洋潜流模态",特征向量主要反映东太平洋赤道潜流的变化情况;第二模态为"中太平洋潜流模态",特征向量主要反映中太平洋赤道潜流的变化情况;这两个主要模态基本可以反映赤道潜流距平场的主要信息。这两个模态对应的时间系数有明显的年际变化特征,并且与NINO指数都有较好的负相关,最大相关均通过99.9%的信度检验。相关分析表明潜流第一模态的变化滞后于NINO指数变化,而第二模态的变化则提前于NINO指数变化,即ENSO事件对东太平洋赤道潜流的变化有一定影响,而中太平洋的潜流变化又会对ENSO事件产生影响。通过个例分析表明,中太平洋赤道潜流的变化对两种不同类型ENSO事件的发生有重要影响。在东部型ENSO事件发生前,中太平洋赤道潜流增强,这样西太平洋暖池的异常海温在潜流的引导下快速向东传播,直接到达东太平洋形成东部型ENSO事件;中部型ENSO事件发生前,中太平洋赤道潜流明显减弱,西太平洋的异常海温不能迅速东传速,在中太平洋堆积上升到达海面,使得中部型ENSO事件爆发。 相似文献
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联系1982～1983年El Nino事件期间的太平洋赤道潜流逆转事件,研究了1976～1977年和1986～1987年两个El Nino年中137°E和165°E断面上出现的相同现象。认为赤道潜流运动逆转并非1982～1983年El Nino期间的偶发事件。西太平洋赤道海域是监测赤道潜流变异及其与El Nino事件关系的关键地区。 相似文献
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本文利用中美热带西太平洋海气相互作用合作研究计划第2航次(1986年11月～1987年12月)采集的气溶胶资料,对赤道西太平洋及澳大利亚近海(悉尼至卡奔塔利亚湾)上空海洋气溶胶的特性进行了分析,结果发现两个海域海盐元素Na、Cl,Br的重量百分比差别甚小,由KB-120采样资料得到的Cl相对于海水中Na的富集因子在整个观测海域数值很稳定,而Br相对于海水中Na的富集因子在赤道-悉尼一带海域为最小。地壳元素Fe、Al、Sc的重量百分比对于中等大小的粒子而言,在赤道西太平洋和澳大利亚近海分布趋势相反。Co,Zn、Sb、Se4种元素相对于地壳中Fe的富集因子都很大。 相似文献
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Both the level 2.5 Mellor-Yamada turbulence closure scheme(MY) and K-profile parameterization(KPP) are popularly used by the ocean modeling community.The MY and the KPP are improved through including the non-breaking surface wave-induced vertical mixing(Bv),and the improved schemes were tested by using continuous data at the Papa ocean weather station(OWS) during 1961–1965.The numerical results showed that the Bv can make the temperature simulations fit much better with the continuous data from Papa Station.The two improved schemes overcame the shortcomings of predicting too shallow upper mixed layer depth and consequently overheated sea surface temperature during summertime,which are in fact common problems for all turbulence closure models.Statistical analysis showed that the Bv effectively reduced the mean absolute error and root mean square error of the upper layer temperature and increased the correlation coefficient between simulation and the observation.Furthermore,the performance of vertical mixing induced by shear instability and the Bv is also compared.Both the temperature structure and its seasonal cycle significantly improved by including the Bv,regardless of whether shear instability was included or not,especially for the KPP mixing scheme,which suggested that Bv played a dominant role in the upper ocean where the mean current was relatively weak,such as at Papa Station.These results may provide a clue to improve ocean circulation models. 相似文献
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Comparison of gravity current mixing parameterizations and calibration using a high-resolution 3D nonhydrostatic spectral element model 总被引：1，自引：3，他引：1
Yeon S. Chang Xiaobiao Xu Tamay M.
zgkmen Eric P. Chassignet Hartmut Peters Paul F. Fischer 《Ocean Modelling》2005,10(3-4):342-368
In light of the pressing need for development and testing of reliable parameterizations of gravity current entrainment in ocean general circulation models, two existing entrainment parameterization schemes, K-profile parameterization (KPP) and one based on Turner’s work (TP), are compared using idealized experiments of dense water flow over a constant-slope wedge using the HYbrid Coordinate Ocean Model (HYCOM). It is found that the gravity current entrainment resulting from KPP and TP differ significantly from one another. Parameters of KPP and TP are then calibrated using results from the high-order nonhydrostatic spectral element model Nek5000. It is shown that a very good agreement can be reached between the HYCOM simulations with KPP and TP, even though these schemes are quite different from each other. 相似文献
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A global eddy-permitting ocean-ice coupled model with a horizontal resolution of 0.25 by 0.25 is established on the basis of Modular Ocean Model version 4 (MOM4) and Sea Ice Simulator (SIS). Simulation results are compared with those of an intermediate resolution ocean-ice coupled model with a horizontal resolution of about 1 by 1 . The results show that the simulated ocean temperature, ocean current and sea ice concentration from the eddy-permitting model are better than those from the intermediate resolution model. However, both the two models have the common problem of ocean general circulation models (OGCMs) that the majority of the simulated summer sea surface temperature (SST) is too warm while the majority of the simulated subsurface summer temperature is too cold. Further numerical experiments show that this problem can be alleviated by incorporating the non-breaking surface wave-induced vertical mixing into the vertical mixing scheme for both eddy-permitting and intermediate resolution models. 相似文献
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全球海洋模式中CFC-11吸收对次网格尺度混合参数化的敏感性 总被引：4，自引：0，他引：4
以描述中尺度涡旋对示踪物的输送作用为目的的湍流混合方案GM90经证明对海洋模式的模拟能力较以前的湍流混合方案有较大的提高.该方案涉及到两个主要参数:等密度面扩散系数(AI)和等密度面厚度扩散系数(Aith).该文的目的就是利用中国科学院大气物理研究所(IAP)全球海洋环流模式L30T63研究以上两个系数取值大小对主动示踪物(温盐)以及被动示踪物(CFC-11)海洋分布的影响.实验结果表明这两个系数的取值可明显改变大洋温盐垂直分布以及海洋对CFC-11的吸收,且两个系数在其中起到的作用有很大的差异.从几个剖面的分析结果可知,总的来说,AI的增加使得CFC-11主要储存区的模拟结果更接近观测资料,而Aith的增大使得模拟结果变差. 相似文献
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采用POMgcs(Princeton Ocean Model with generalized coordinate system)和MITgcm(MIT General Circulation Model)两个海洋数值模式,研究了M-Y2.0、基于固壁近似假定的M-Y2.5、基于波浪破碎作用的M-Y2.5和KPP 4种垂向混合参数化方案对模拟黄海夏季上层温度结构的影响。结果表明,M-Y2.0和基于固壁近似假定的M-Y2.5方案低估了黄海上层的湍动能,模拟的黄海夏季温度上混合层的效果与实测相比均偏浅,不能够很好地重构黄海夏季温度的垂直结构。而基于波浪破碎作用的M-Y2.5和KPP方案均可以增加海洋上层湍动能的输入量,模拟的黄海夏季温度上混合层的效果与实测较为一致。故推测黄海夏季的上层结构是受波浪混合和流场剪切等物理机制共同调节的,若通过合理的垂向混合参数化方案将这些物理机制的作用加以体现,将会较真实地模拟和重构出黄海夏季海温上层结构。 相似文献
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提出了一种模拟三维海流运动的隐式差分方法,井给出其计算步骤。通过对该差分方法的稳定性分析可以发现,它的时间步长取值有较大的灵活性。该方法被用于崖门海域的海流模拟。实例计算表明,该差分方法计算过程稳定,计算结果合理,能较好地反映出三维海流运动的特征。 相似文献
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When pycnocline thickness of ocean density is relatively small, density stratification can be well represented as a two-layer system. In this article, a depth integrated model of the two-layer fluid with constant density is considered,and a variant of the edge-based non-hydrostatic numerical scheme is formulated. The resulting scheme is very efficient since it resolves the vertical fluid depth only in two layers. Despite using just two layers, the numerical dispersion is shown to agree with the analytical dispersion curves over a wide range of kd, where k is the wave number and d the water depth. The scheme was tested by simulating an interfacial solitary wave propagating over a flat bottom, as well as over a bottom step. On a laboratory scale, the formation of an interfacial wave is simulated,which also shows the interaction of wave with a triangular bathymetry. Then, a case study using the Lombok Strait topography is discussed, and the results show the development of an interfacial wave due to a strong current passing through a sill. 相似文献