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中科院海洋研究所海洋環流與波動重點實驗室張榮華課題組副研究員朱聿超等利用最新發布的CMIP6資料,結合湍流觀測和數值模擬,首次對熱帶太平洋次表層溫鹽誤差進行系統性研究,揭示了海洋過程在該誤差產生中的關鍵作用。該成果發表於《氣候雜誌》。
數值模式是進行氣候研究的重要工具,然而模式結果與觀測之間通常存在較大的系統性差異。這些誤差是當前模式中的共性問題,嚴重限制了模式的模擬和預報能力。目前對模式誤差的研究僅侷限於海表面溫度誤差,但對次表層模擬情況的認識不足。
利用最新發布的CMIP6資料,科研人員發現,氣候模式在熱帶西北太平洋和5°N以內的赤道區域產生一個過淺的溫躍層,而在熱帶東北太平洋產生一個過深的溫躍層。同時以8°N為中心形成偶極子結構的溫躍層強度誤差。熱帶北太平洋中的溫躍層誤差主要由海表面風應力旋度誤差引起,其又可以進一步歸因於熱帶北太平洋長期存在的熱帶雙輻合帶誤差。
此外,熱帶東北太平洋中的溫躍層誤差又可以歸因於海洋模式中背景擴散係數的不真實表徵。用觀測的擴散係數代替當前模式中的給定值,可以有效提高模式中熱帶東北太平洋的溫躍層強度。溫躍層誤差會嚴重影響海洋環流的模擬,主要包括北赤道逆流模擬偏弱、海洋內部向赤道的水體輸運模擬過少和邊界過於向東延伸。
來源:中國科學院