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利用次中尺度温度垂向对流项的参数化方法改进了低分辨率模型:东海个例研究

宣基亮   2019-03-15

      近日,我室宣基亮副研究员在Ocean Modelling上发表了东海次中尺度涡数值模拟的相关论文,通讯作者为黄大吉研究员。

      论文比较了高低分辨率的两组数值试验结果,根据down-gradient假设提出一种次中尺度温度垂向对流项(SVA-T)的参数化方法,可以较好地改善低分辨率模型结果。相比低分辨率模型结果,高分辨率模型结果存在一个秋季内部增温过程,这个内部增温现象得到了观测资料验证。内部增温过程发生于上混合层和下混合层之间的阻挡层,同时伴随着等温面的次中尺度振荡。高分辨率模型中的次中尺度垂向对流主导了这个增温过程,其形成机制与混合层中锋生,混合层不稳定性和湍流热风有关。通过增加低分辨率模型中的垂向热扩散系数来参数化SVA-T,初步在低分辨率模型中增加了SVA-T引起的内部增温机制。为了应用该参数化方法,引入了内部增温过程在东海陆架出现时的两个经验条件:深层混合层深度> 20 m,表底温差> 2°C。为了更好地改进低分辨率模型,需要进一步考虑SVA-T的水平分布的参数化方法。本研究由国家重点研发计划(2016YFC1401603),NSFC-浙江两化融合联合基金(U1609201)和二所青年英才项目(QNYC201603)共同资助。

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The vertical temperature structure in the section A1–A7 (Fig. 1a) on 2 November, 2013, based on (a) in-situ observations, (b) HRM and (c) LRM. The three panels on the right show the mean structure of the temperature horizontally averaged from the left sections. The thick and thin blue lines show the boundaries between the upper mixed layer, barrier layer and bottom mixed layer.

 

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Surface snapshots of (a)ΦMLE, (b)ΦSTRAIN , (c) ΦTTWand (d)ΦWbottom according to Eq. (3) on 2 November, 2013, in the HRM and (e) the corrsponding variations in the stream functions.

 

引用:Xuan J., Su J., Wang H., Huang D., Ding R., Zhou F., Mayer B., Pohlmann T. 2019. Improving low-resolution models via parameterisation of the effect of submesoscale vertical advection on temperature: A case study in the East China Sea. Ocean Modelling. DOI: 10.1016/j.ocemod.2019.03.002.