两代耦合海浪的地球系统模式FIO-ESM全球碳循环过程发展          下载免费PDF全文

宋振亚  鲍颖  乔方利 《海洋科学进展》2022,40(4):777-790

自然资源部第一海洋研究所地球系统模式FIO-ESM是自主研发的、以耦合海浪模式为特色的地球系统模式,包括物理气候模式和全球碳循环模式。该模式从第一代版本FIO-ESM v1.0发展到第二代版本FIO-ESM v2.0,其物理气候模式和全球碳循环模式都取得了改进与提升。FIO-ESM v2.0全球碳循环模式的海洋碳循环模式由v1.0的营养盐驱动模型升级为NPZD（Nutrient-Phytoplankton-Zooplankton-Detritus）型的海洋生态动力学碳循环模型,陆地碳循环模型由v1.0的简单的光能利用率模型升级为考虑碳氮相互作用的碳氮（CN）耦合模型;大气碳循环模型仍为CO₂的传输过程,考虑了化石燃料排放、土地利用排放等人为CO₂排放量。在物理过程参数化方案方面,FIO-ESM v2.0全球碳循环过程在考虑浪致混合作用对生物地球化学参数的作用的基础上,增加了海表面温度的日变化过程对海-气CO₂通量的影响。已有数值模拟试验结果表明,FIO-ESM v2.0在考虑了更加复杂的碳循环过程后仍具有较好的全球碳循环模拟能力,为进一步开展海洋与全球碳循环研究提供了更有力的支撑工具,从而更好地服务于国家的双碳目标。  相似文献   

基于地球系统模式FIO-ESM v2.0对1850~2014年大西洋经向翻转环流变化的研究     

曹茜  董昌明  夏长水 《海洋与湖沼》2022,53(3):538-556

大西洋经向翻转环流(Atlantic meridional overturning circulation,AMOC)作为全球大洋的极向热量输送带,对大西洋附近区域的天气及全球气候变化都存在至关重要的影响。采用自然资源部第一海洋研究所研发的地球系统模式FIO-ESM v2.0(First Institute of Oceanography-earth system model version 2.0)分析了1850~2014年AMOC的空间分布特征及时间变化规律,并进一步讨论造成该变化的可能因素。研究结果表明:1850~2014年AMOC最大值出现在40°N、1 000 m深度附近,其时间序列总体呈现-0.079 1×10⁶ m³/(s·a)的减弱趋势,该期间伴随着Labrador、Irminger海域冬季混合层深度的变浅。通过将模式计算的AMOC强度与RAPID (rapid climate change programme)和OSNAP (overturning in the subpolar North Atlantic program)观测资料进行对比,结合模式间并行比较结果显示该模式能较好地再现观测数据期间的AMOC变化规律。FIO-ESM v2.0模式模拟的AMOC具有55 a左右的年代际周期,Labrador、Irminger海域冬季混合层深度变化揭示的对流变化以及Labrador、GIN海域表层海水密度变化造成的海水下沉对AMOC强度的周期性振荡贡献较明显,其周期性变化与海表盐度(sea surface salinity,SSS)、海表温度(sea surface temperature,SST)、蒸发与降水的差值、北大西洋涛动(North Atlantic oscillation,NAO)等要素的变化密切相关。  相似文献   

基于岸基观测数据的渤海沿岸海域表层温盐特征分析     

袁本坤  黄蕊  商杰  焦艳  李健  郭东琳  姜雯斐 《海洋开发与管理》2015,32(12):31-34

岸基海洋站观测是我国最基本的传统海洋观测方式,也是最重要的海洋观测方式之一,其特点是规范、连续,所获取的海洋环境要素数据具有标准化程度高、质量可靠等优点。文章利用环渤海沿岸9个岸基海洋站的长期观测数据,对渤海沿岸海域的表层海水温度和盐度数据进行了综合统计、分析,得出了渤海沿岸海域表层海水温度和盐度的地域分布特征,同时给出了渤海沿岸各海洋站所在海域表层海水温度和盐度的季节变化特征等。  相似文献   

海水状态方程式     

刘国盛  张正斌 《海洋湖沼通报》1982,(1)

海水状态方程式亦称海水的P—V—T性质,它是描述海水的状态参数之间关系的数学表达式。最常用的是海水的比容(或密度)同温度(T)、盐度(S)及压力(P)之间关系的数学表达式,因为海水的密度(或比容)的测定目前还多限于实验室条件之下,要在海洋现场进行精密地测定是比较困难的,而有了海水状态方程式就可以很方便地从海洋现场调查中容易得到的温度、盐度和压力等观测资料,计算出海水的密度或比容。海水的密度或比容的精密资料不仅可直接用于动力高度等海洋学计算之中,而且还可用来计算作为温度、盐度和压力函  相似文献   

连云港海域表层海水温度、盐度变化的多重分形分析     

刘付程  刘吉堂  郭衍游 《海洋湖沼通报》2011,(3)

以1996—2008年的连云港海域表层海水温度、盐度的日观测数据为基础,运用多重分形分析方法对该海域温度、盐度的时间演变特征进行了研究。结果表明,在所研究的时间尺度内,温度和盐度均具有统计标度不变性,表现出较弱的多重分形特征;多重分形谱形态参数的计算结果表明,温度和盐度的变化均存在着下降的趋势,并且盐度随时间变化的复杂性、不规则性和不均匀性要较温度显著。研究结果对于连云港海域海洋环境系统动力过程的理解和预报模式的改进具有参考意义。  相似文献   

海洋酸化研究进展   总被引：6，自引：1，他引：5  

贺仕昌  张远辉  陈立奇  林奇  李伟 《海洋科学》2014,38(6):85-93

<正>海洋是巨大的碳库,不断地从大气吸收CO2,工业革命以来,海洋吸收了人类向大气排放CO2的30%~40%[1]。海洋吸收的CO2对于缓解全球变暖起着重要的作用,但是它破坏了海洋自身碳酸盐的化学平衡,导致海水酸度增加。这种由于海洋吸收了大气中人为CO2引起的海水酸度增加过程,被称为海洋酸化。目前全球海洋正处于5500万年以来海洋酸化速度最快的时期,工业革命以来,全球表层海水pH已  相似文献   

斜压海洋动力学的一种三维数值模式──Ⅱ.温度、盐度和垂直涡动粘性系数的计算   总被引：2，自引：0，他引：2  

于克俊  方国洪 《海洋与湖沼》1998,29(4):381-388

根据海水温度和盐度平流扩散方程给出一种数值计算方案并采用混合长度理论给出垂直涡动粘性系数的计算方法。对于温度和盐度方程,其平流过程采用了Lax－Wendroff格式,水平扩散采用显格式,垂直扩散采用隐格式。时间步长主要受平流过程的Courant-Friedrichs-Lewy条件限制。垂直涡动粘性系数计算依据Prandtl混合长度理论,并考虑了海水层化的抑制作用,因而其数值与流场及密度场结构有关。温度、盐度及垂直涡动粘性系数的计算与动力方程中内模态的计算同步进行。应用本模式模拟渤、黄、东海由潮流、密度流和风海流迭加而成的综合海流,得出了良好的结果。  相似文献   

海水淡化工程对环境的影响及其应对          下载免费PDF全文

寇希元  苗英霞  陈进斌  任华峰  韩家新 《海洋开发与管理》2019,36(6):80-84

为促进我国海水淡化产业的可持续发展,文章分析海水淡化工程对环境的影响,重点分析浓海水对海洋生态环境的影响,并提出应对措施。研究结果表明:海水淡化工程在能耗、排污、用地、取水和噪音等方面对环境产生影响,尤其是海水淡化产生的浓海水,在温度、盐度、有机物和营养盐、重金属、酸度、余氯、溶解氧以及机械卷载效应等方面严重影响海洋生态环境和海洋生物,亟须高度关注和深入研究;随着我国海水淡化产能的增加,应完善海水淡化技术、优化浓海水排放和加快浓海水综合利用,同时健全相关法律法规和标准规范。  相似文献   

海水声速计算中深度—压力换算方法探讨     

汤明义 《海洋湖沼通报》1987,(3)

从五十年代以来,随着声速测量技术的不断改进和更多较精密海水声速测定资料的获得,有关海水声速计算方程式的研究,得到了迅速发展,一系列较为精密的海水声速计算方程式相继出现。在这些新的海水声速计算方程式中,除分别考虑了温度、盐度和压力单独变化时的主要效应外,还涉及了它们同时变化时的综合效应。虽然有的学者曾试图以深度代替  相似文献   

北部湾东北部潮锋的观测与分析     

王谦  管卫兵  曹振轶  陈琪 《海洋与湖沼》2019,50(3):543-552

近海潮锋的分布与温度、盐度乃至海洋生产力的分布都存在紧密联系。基于北部湾东北部的实测数据,对比分析2016—2017年北部湾东北部海域的温度、盐度、密度等分布,并利用ROMS(Regional Ocean Model System)正压与斜压模式,计算Simpson-Hunter (S-H)参数,阐述了潮锋出现位置及其与温度、盐度和密度的关系。结果表明:北部湾东北部潮锋发生的主要区域位于雷州半岛附近,潮混合区温盐密混合较为均匀。利用ROMS模式计算所得的最大垂直平均流速来计算S-H参数,认为潮锋出现位置位于S-H参数值为2处,与实测结果较为一致,且认为正压模式比斜压模式更能准确模拟潮混合区。另外,分析观测数据发现,温度、盐度、密度锋终年存在。近岸处密度锋主要受盐度锋控制,而潮混合产生的盐度锋又容易被径流掩盖。风力较大时三种锋都易向水深更深处推进,潮混合区终年垂向混合较好。  相似文献