巴琦
- 作品数：3 被引量：3H指数：1
- 供职机构：中国科学院大气物理研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国科学院知识创新工程重要方向项目中国科学院知识创新工程更多>>
- 相关领域：天文地球更多>>
- 全球海洋环流模式中氚分布的模拟
- 2013年
- 氚(3H)作为一种重要的被动示踪物,经常被用于研究海洋中的物理过程及评估海洋环流模式的模拟性能。使用一个全球海洋环流模式(LICOM)来研究氚在海洋中的分布、存储和输送。模拟的全球氚通量表明,1975年之前氚主要由海气交换输入海洋,特别是在1963年,氚的气体交换输入约为降水输入的2.5倍,1975年之后两种方式的氚输入通量都大幅减少。比对GEOSECS(Geochemical Ocean Sections Study,1972～1978年)和WOCE(World Ocean Circulation Experiment,1989～1995年)大洋观测计划期间的观测资料发现,我们的模式很好地模拟出了氚的海表分布、水柱总量、经向分布以及次表层的高值信号,主要缺点在于模拟的氚向深层的穿透不足,特别是在全球的两个副热带地区,表现尤为明显,氚输入函数的不确定性和模式物理场描述的不足可能是造成误差的主要原因。模式给出的海洋中氚储存总量的结果与基于观测得到的结果比较吻合,如北太平洋海区:1973～1974年模拟结果约为20.4kg,相同期间观测估计值为21.1±4.7kg,1989～1995年模拟结果为20.7kg,相同期间观测估计值为23.4±2.0kg。氚在等密度面上高低纬的侧向通风明显,模式成功模拟出氚从中高纬的海表进入,沿等密度面向低纬的次表层输送,又经大洋环流和扩散分别向南半球和高纬输送的过程。
- 王凯朱彬徐永福巴琦李阳春
- 关键词：海洋环流模式全球海洋
- 用氚的模拟比较被动示踪物平流输送方案
- 2011年
- 使用一个太平洋海盆尺度环流模式模拟氚的分布,并分别采用二阶中央差(CD)、通量修正输送法(FCT)、分段抛物线法(PPM)、多维正定平流输送法(MPDATA)及二阶矩法(SOM)计算流场对氚的平流输送,通过结果比较考察算法间的差异。模拟试验设定为完整物理过程情形(CASE1)及仅含平流、对流情形(CASE2)。CASE1中,不同试验模拟的高低纬间氚沿等位密度面的分布特征基本一致。但CD结果在赤道、副热带次表层特征以下深度出现了负值,影响了侧向通风输送的计算,致使120°W次表层深度的氚偏多。负值也使得CD结果中125°W断面200m以下的氚分布不合理,而FCT、PPM、MPDATA及SOM则不存在负值的影响,但在125°W上体现出垂直方向的数值耗散差异。CASE2中,除CD试验出现严重失真外,其他算法的结果均在合理的数值范围内。但在西边界延伸流及南极绕流区域,FCT、PPM、MPDATA及SOM在数值耗散及稳定性上存在差异。综合看来,PPM及SOM在数值稳定性上均优于FCT、MPDATA,计算解相对较光滑。相比PPM,SOM引入的数值耗散更弱,易于模拟出合理的强梯度特征,但SOM计算速度慢,因此在考察海洋示踪物的长时间输送演变过程上PPM更具优势。
- 巴琦徐永福李阳春
- 关键词：海洋环流模式平流输送
- 氚输入函数的构造与北太平洋氚分布的模拟被引量：3
- 2010年
- 使用一个开边界的北太平洋环流模式研究氚在北太平洋中的分布和输送.首先,选用全球同位素降水资料GNIP/ISOHIS,用插值的方法构造模式区域1951～1997年的氚强迫函数.之后将构造的氚强迫函数加为海表通量边界条件,从零初始的氚分布积分环流模式47年.将模拟结果与GEOSECS和WOCE的观测资料进行对比分析,结果表明:模式得到了与观测资料相符的经向梯度和次表层高值信号;模拟出了北太平洋区域氚的总通量在1963年出现了明显的峰值,氚的总储量在1975年后变化缓慢;模式模拟的氚由高纬度海表进入,经次表层输送向赤道方向转移,与分析观测资料得出的结论是一致的.但模拟结果在30°～40°N区域存在一定误差,这种误差在模拟CFCs分布时也曾出现.误差可能源于模式对这一区域物理过程描述的不足,但在氚强迫函数构造过程中存在的不确定性因素也会影响模拟结果.
- 巴琦徐永福
- 关键词：北太平洋
