カリフォルニア海流システム(The California Current System): A multiscale overview and the development of a feature-oriented regional modeling system (FORMS)

過去10年間、特徴指向の地域モデリング手法は、西北大西洋や熱帯北大西洋を含むいくつかの海洋領域で開発・適用されている。 この手法はモデルに依存せず、衛星や現場観測の有無にかかわらず利用できる。 ここでは、北緯36度から48度までの北太平洋東部、つまり東部境界流の大部分について、新しい特徴指向のモデルを開発する。 これは、複雑な東部境界流系に特徴モデルを適用した最初の例である。 特徴量モデリングの前提として、まず、カリフォルニア海流系(CCS)のマルチスケールで複雑な循環を構成する一般的な特徴量を概観する。 この記述は、特徴およびその支配的な空間・時間スケールの変動に関する現代的な理解に基づいている。 また、蛇行-渦巻き-湧昇系として、複数の、時には重複する空間・時間スケールで相互に作用する循環特性の相乗的な構成を示す。 第二段階として、特徴指向型地域モデリングシステム(FORMS)を定義する。 主なマルチスケール循環の特徴は、カリフォルニア海流(CC)の平均流と南東への蛇行ジェット、極方向に流れるカリフォルニア海流(CUC)、海岸線に沿った6つの湧昇域である。 次に、過去の観測、理論、モデル研究から、これらの特徴の典型的な幅、位置、鉛直範囲、核の特徴とその支配的な変動スケールを同定する。 そして、パラメータ化された特徴は、気候学、現場およびリモートセンシングデータ(利用可能な場合)と融合される。

この方法は、原始方程式モデルの初期化のためにここで例証される。 これらの特徴モデル(FM)を初期場として、プリンストン海洋モデル(POM)を動力学に用いて、動的シミュレーションをナウキャストと短期(4-6週間)予報として実行する。 40日間にわたる一連のシミュレーションは、CCSのような過渡的な東部境界流域に対するFORMSの適用性を示すものである。 気候のみから初期化したシミュレーションとの比較も行っています。 FORMSのアプローチは、以下のようないくつかの要素において熟練度を向上させます。 (i)CCのコアにおける低塩分プールの維持、(ii)沿岸遷移帯の沿岸における渦の活動の表現、(iii)現実的な渦の運動エネルギーの発展、(iv)地下(中深度)メソスケール特徴の発展、(v)深部の極方向流れの発展、などである<2229>。

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