The California Current System: Uma visão geral multiescala e o desenvolvimento de um sistema de modelagem regional orientado a características (FORMS)

Nos últimos dez anos, a metodologia de modelagem regional orientada a características foi desenvolvida e aplicada em vários domínios oceânicos, incluindo o Atlântico Norte ocidental e o Atlântico Norte tropical. Esta metodologia é independente de modelos e pode ser utilizada com ou sem observações via satélite e/ou in situ. Aqui desenvolvemos novos modelos orientados a características para o Pacífico Norte Oriental de 36° a 48°N – essencialmente, a maior parte da corrente limite regional oriental. Esta é a primeira vez que a modelagem de características foi aplicada a um sistema complexo de correntes de fronteira leste. Como um pré-requisito para a modelagem de características, as características prevalecentes que compreendem a circulação multiescala e complexa no sistema de Correntes da Califórnia (CCS) são primeiramente visualizadas. Esta descrição é baseada na compreensão contemporânea das características e das suas escalas dominantes de espaço e tempo de variabilidade. É apresentada uma configuração sinérgica das características de circulação interagindo umas com as outras em múltiplas e por vezes sobrepostas escalas de espaço e tempo, como um sistema de meandro-eddy-upwelling. O segundo passo é a definição do sistema de modelagem regional orientado a características (FORMS). As principais características de circulação em múltiplas escalas incluem o fluxo médio e o(s) jacto(s) de meandro(s) para sudeste da Corrente da Califórnia (CC), a Corrente Submarina da Califórnia (CUC) de fluxo polar e seis regiões de afloramento ao longo da linha costeira. Em seguida, a típica largura sinóptica, localização, extensão vertical e características centrais dessas características e suas escalas dominantes de variabilidade são identificadas a partir de estudos observacionais, teóricos e de modelagem passados. As características parametrizadas são então fundidas com a climatologia, dados in situ e de sensoriamento remoto, conforme disponível.

A metodologia é exemplificada aqui para inicialização de modelos de equações primitivas. Simulações dinâmicas são executadas como nowcasts e previsões de curto prazo (4-6 semanas) usando estes modelos de características (FM) como campos iniciais e o Princeton Ocean Model (POM) para dinâmica. O conjunto de simulações ao longo de um período de 40 dias ilustra a aplicabilidade do FORMS a uma região de corrente de fronteira oriental transitória, como o CCS. As comparações são feitas com simulações inicializadas apenas a partir da climatologia. A abordagem FORMS aumenta a habilidade em vários fatores, incluindo o: (i) manutenção da reserva de baixa salinidade no núcleo da CCS; (ii) representação da actividade dos Foucault na zona de transição costeira; (iii) evolução realista da energia cinética dos Foucault; (iv) evolução da característica mesoscala do subsolo (profundidade intermédia); e (v) evolução do fluxo em direcção aos pólos profundos.

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