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天气海洋模式中北赤道逆流普遍偏弱的缘故原由分析


  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天气都有偏重要影响。在天气海洋模式比较计划CORE-II的效果中,海洋模式模仿的NECC都普遍偏弱,这个题目在CMIP6的海洋模式比较计划OMIP中仍旧存在,NECC偏弱会影响天气模式热带上层平均态及变率的模仿能力。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,行使模式分析了造成这个误差的缘故原由。研究效果于本月发表在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模仿的最重要影响因子,而风应力旋度的误差重要来自于纬向风误差。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等效中性风校勘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偏差,并进一步导致了NECC的偏差。

  基于以上分析,我们进一步提出了造成风误差的可能缘故原由,包括QuikSCAT在热带受到降水影响造成自身的误差,QuikSCAT的中性风假设导致的误差以及QuikSCAT观测的相对风和再分析产品绝对风之间的误差。修正天气海洋模式强迫场误差的工作正在进行中。

  这项工作为解决天气海洋模式普遍存在的题目提供了线索,最终可以有用进步单独海洋模式对热带上层环流的模仿能力,减小模式误差对天气模仿、展望和预估的影响。

  Citation: Sun, Z., Liu, H., Lin, P., Tseng, Y.‐H., Small, J., & Bryan, F. (2019). The modeling of the North Equatorial Countercurrent in the Community Earth System Model and its oceanic component. Journal of Advances in Modeling Earth Systems, 11. https://doi. org/10.1029/2018MS001521

  Contact: Hailong Liu and Zhikuo Sun, sunzhikuo14@mails.ucas.ac.cn


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