Transcript 0.1度涡分辨率海洋环流模式的建立与性能评估

1/10度涡分辨率海洋环流模式的建
立与性能评估
俞永强 刘海龙 林鹏飞 张学洪
中国科学院大气物理研究所
2011年11月
汇报提纲
1. 引言
2. 模式介绍
3. 大洋内区环流
4. 中国近海环流
5. 总结
引言：为什么发展涡分辨率模式？
1.海洋的Rossby变形半径远远小于大气
2.海洋涡动动能比平均动能大4-5倍
3.西边界流宽度在100公里左右
4.研究和认识大洋内区环流和近海海流相互作用
5.改进低分辨率海洋模式中的物理参数化过程
海洋模式LICOM的基本特征
 大气所第四代全球海洋模式（LICOM）
 0.1度X0.1度，55层
 物理参数化过程：Canuto混合方案、太阳短波辐
射穿透方案、双调和扩散和粘性
 动力框架：自由面、Eta垂直坐标、有限差分、
保型平流、分解算法、并行算法
 已在天津天河1号上完成了100年左右的数值试验
海平面高度标准差
西边界流附近的瞬时SST（6年1月1日）
Animation of Daily SST
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观测和模拟的热带太平洋纬向流
副热带逆流（STCC）
160E纬向流
2000-2007年黑潮路径
OBS (2005)
Model (2005)
OBS (2007)
Model (2007)
2005和2007年观测和模拟的海面高度
Animation of Daily SSH in Yellow Sea and East China Sea
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Animation of Daily SSH in South China Sea
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黄海暖流
2月和8月中国近海环流和海温
Lan
Cai
赵伟
(2004) (2005) (2007)
陈兆云
(2009)
Wang
(2009)
High resolution
LICOM
-11.27
-5.53
≈-5.6
-9.5
-21.03
≈-6.8
-7.97
-4.11
-2.5
≈-3.0
-3.1
-2.01
≈-3.0
-0.18
-2.4
-0.29
≈-3.1
-1.6
-9.08
≈-2.4
-0.47
-7.65
-2.24
≈-5.2
-9.2
-17.96
≈-5.2
-5.97
-6.40
-2.69
-4.27
-5.7
-13.05
-4.5
-3.76
Chu
Fang
(2000) (2003)
1月
-6.1
4月
7月
-0.9
10月
平均
-2.4
通过吕宋海峡流量的季节变化（单位：Sv；负号表示流入南海）
根据Jia and Liu（2004）提出的涡旋脱落判别依据，对模拟
的月平均涡度场进行判别，下图是2000－2007年间涡旋脱落发生
的月份统计。可以看出，在夏季风期间（5－10月）共发生6次，
冬季风期间（11－次年4月）共发生7次。
4
相比Jia and Liu（2004）
3
在1992－2001年间利用高
2
度计资料的统计（夏季16次，
冬季17次），次数明显偏少。
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0
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总
结
 本 项 目 建立了一个1/10度的涡分辨率海洋模式，并完
成了长期积分数值试验
 模式能够较好地模拟出中尺度涡旋的基本特征，西边
界流的强度及其路径，例如黑潮大弯曲现象，以及副
热带逆流（STCC）
 模式还能较好地模拟出中国近海环主要特征，例如黄
海暖流、黄海冷水团、南海环流及其吕宋海峡水交换
的季节变化.
位势涡度和位密度
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位势涡度和位密度
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