The California Current System: A multiscale overview and the development of a feature-oriented regional modeling system (FORMS)

W ciągu ostatniej dekady metodologia modelowania regionalnego zorientowanego na cechy została opracowana i zastosowana w kilku domenach oceanicznych, w tym na zachodnim Północnym Atlantyku i tropikalnym Północnym Atlantyku. Metodologia ta jest niezależna od modelu i może być wykorzystana z lub bez obserwacji satelitarnych i/lub in situ. Tutaj rozwijamy nowe modele zorientowane na cechy dla wschodniego Północnego Pacyfiku od 36° do 48°N – zasadniczo większość regionalnego wschodniego prądu granicznego. Po raz pierwszy modelowanie cech zostało zastosowane do złożonego systemu wschodniego prądu granicznego. Jako warunek wstępny modelowania cech, najpierw dokonano przeglądu dominujących cech, które składają się na wieloskalową i złożoną cyrkulację w systemie Prądu Kalifornijskiego (CCS). Opis ten oparty jest na współczesnym zrozumieniu tych cech i ich dominującej zmienności w przestrzeni i czasie. Przedstawiono synergiczną konfigurację cech cyrkulacji oddziaływujących na siebie w wielu, czasami nakładających się skalach czasowych i przestrzennych jako system meandrowo-eddycyjny-upwellingowy. Drugim krokiem jest zdefiniowanie regionalnego systemu modelowania zorientowanego na cechy (FORMS). Główne wieloskalowe cechy cyrkulacji obejmują średni przepływ i południowo-wschodni meandrujący strumień (strumienie) Prądu Kalifornijskiego (CC), biegunowo płynący podprąd kalifornijski (CUC) oraz sześć regionów upwellingowych wzdłuż linii brzegowej. Następnie, na podstawie dotychczasowych badań obserwacyjnych, teoretycznych i modelowania, określono typową szerokość synoptyczną, lokalizację, zasięg pionowy i charakterystykę rdzenia tych cech oraz ich dominujące skale zmienności. Sparametryzowane cechy są następnie łączone z klimatologią, danymi in situ i danymi teledetekcyjnymi, jeśli są dostępne.

Metodologia ta jest tutaj przykładem dla inicjalizacji modeli o równaniach pierwotnych. Symulacje dynamiczne są prowadzone jako prognozy bieżące i krótkoterminowe (4-6 tygodni) z wykorzystaniem tych modeli funkcji (FM) jako pól początkowych i Princeton Ocean Model (POM) dla dynamiki. Zestaw symulacji w okresie 40 dni ilustruje możliwość zastosowania FORMS w regionie przejściowego wschodniego prądu granicznego, takiego jak CCS. Porównywane są z symulacjami inicjowanymi tylko na podstawie klimatologii. Podejście FORMS zwiększa umiejętności w kilku czynnikach, w tym: (i) utrzymanie basenu o niskim zasoleniu w rdzeniu CC; (ii) reprezentacja aktywności wirowej inshore przybrzeżnej strefy przejściowej; (iii) realistyczna ewolucja energii kinetycznej wirów; (iv) podpowierzchniowa (pośrednia głębokość) ewolucja cech mezoskalowych; oraz (v) ewolucja głębokiego przepływu biegunowego.

.

Dodaj komentarz