MITgcm在普里茲灣以及全球海洋環(huán)流模擬中的應(yīng)用.pdf

1、南極第三大冰架埃默里冰架位于東南極普里茲灣區(qū)域。由于氣候條件的限制，通常在夏季開(kāi)展普里茲灣水文觀測(cè)，僅憑夏季的水文觀測(cè)數(shù)據(jù)無(wú)法全面理解普里茲灣海洋-海冰-冰架構(gòu)成的復(fù)雜系統(tǒng)。因此，需要通過(guò)數(shù)值模式理解普里茲灣區(qū)域的物理過(guò)程。本文利用渦分辨率海洋-海冰-冰架耦合區(qū)域模式，模擬普里茲灣區(qū)域海洋-海冰-冰架相互作用過(guò)程。耦合區(qū)域模式需要使用再分析資料作為大氣強(qiáng)迫場(chǎng)驅(qū)動(dòng)海洋，然而目前并沒(méi)有針對(duì)普里茲灣區(qū)域的大氣再分析資料與觀測(cè)數(shù)據(jù)的對(duì)比研究，所

2、以，在對(duì)普里茲灣進(jìn)行模式模擬之前，對(duì)五套主流再分析資料與站點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，選取一套適用于普里茲灣的大氣強(qiáng)迫場(chǎng)。除此之外，由于海洋對(duì)大氣變化會(huì)產(chǎn)生響應(yīng)，選定一套再分析資料之后，將用來(lái)驅(qū)動(dòng)全球海洋-海冰模式，分析風(fēng)應(yīng)力輸入海洋中能量的氣候變率特征。
　　為了選取一套適用于普里茲灣的大氣強(qiáng)迫場(chǎng)，對(duì)比五套再分析資料和來(lái)自英國(guó)南極局的站點(diǎn)數(shù)據(jù)。五套再分析資料分別為:歐洲中心再分析資料(ERA-Ⅰ)，日本25年再分析資料（JRA-25），

3、日本55年再分析資料（JRA-55），美國(guó)國(guó)家環(huán)境預(yù)報(bào)中心再分析資料(CFSR)和美國(guó)國(guó)家航空航天局再分析資料(MERRA)。站點(diǎn)數(shù)據(jù)包括:兩個(gè)人工觀測(cè)站，Davis和Mawson;三個(gè)自動(dòng)氣象站，AM02，AmeryG3和MtBrown。通過(guò)再分析資料與站點(diǎn)數(shù)據(jù)的風(fēng)和溫度對(duì)比，選定一套再分析資料之后，用于強(qiáng)迫普里茲灣區(qū)域模式以及全球海洋-海冰模式。普里茲灣區(qū)域模式和全球海洋-海冰模式使用的是麻省理工學(xué)院海洋環(huán)流模式(MITgcm)。<

4、br>　　站點(diǎn)觀測(cè)和再分析資料的對(duì)比結(jié)果表明:再分析資料之間的風(fēng)速存在較大差異;再分析資料使用的模式無(wú)法模擬出南極大陸沿岸真實(shí)的強(qiáng)氣流;在五套再分析資料中，JRA-25更適用于普里茲灣區(qū)域模擬。利用JRA-25驅(qū)動(dòng)普里茲灣區(qū)域模式，模擬結(jié)果表明:模式模擬的海冰和溫鹽與衛(wèi)星觀測(cè)以及水文觀測(cè)基本一致。區(qū)域模式還模擬出了變性繞極深層水入侵大陸架的過(guò)程，并發(fā)現(xiàn)新的入侵路徑，即普里茲灣東邊界流。利用JRA-25驅(qū)動(dòng)全球海洋-海冰模式，模擬結(jié)果表明