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国际研究小组发现湾流热锋控制北大西洋副热带模式水的形成

活泼的煎饼 2023-07-03 09:53:11 生活常识

亚热带模式水(STMW)是一种垂直均质的温跃层水团,充当海洋内部的热量、碳和氧筒仓,并为气候预测提供气候变化的记忆。因此,了解控制 STMW 形成的物理现象具有广泛的科学意义,并受到广泛关注。传统上认为STMW是由盆地尺度的大气强迫构建的。由于观测样本稀疏和气候模型分辨率粗造成的限制,人们对海洋热锋在 STMW 生产中的作用了解较少。

国际研究小组发现湾流热锋控制北大西洋副热带模式水的形成

研究小组重点关注全球海洋中最厚、体积最大的北大西洋,首次发现墨西哥湾流形成的尖锐表面热锋对上覆大气的反馈对于STMW的形成至关重要。通过将双胞胎模拟与最先进的涡旋解析耦合全球气候模型进行比较,发现抑制局部锋面尺度海洋到大气(FOA)反馈会导致 STMW 形成减少近一半。这是由于与累积过量潜热释放相关的地表露头大幅增加,这主要是由于墨西哥湾流锋面驱动的风速较高和海气湿度对比较大(图1)。

此外,参与 CMIP6 的最新全球耦合模型的多模型和多分辨率集合证明了 FOA 反馈的关键作用,其中模型分辨率更精细,由于 FOA 的更真实表示,可以更好地再现观测到的 STMW反馈(图2)。“这是一项重要的发现,它整合了精确 STMW 建模中缺失的部分,并为地球系统模型中常见的严重低估 STMW 的问题提供了有效的解决方案,”甘博士说。

“这项研究自 2020 年以来持续了两年多,我非常喜欢参与其中。这是一个令人兴奋的新结果,凸显了锋面尺度的海气相互作用在气候系统中的重要性。” 于博士说。


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