DiuSST:用于具有交互式海表温度的理想化大气模拟的昼夜暖层概念模型
大气与海洋物理
2024-06-19 v4 流体动力学
地球物理
摘要
海表温度(SST)的日变化可能对热带海洋上空的云组织起重要作用,并对极端降水、风暴活动和气候敏感性产生影响。最近的云解析模拟表明,强加的昼夜海表温度振荡如何能够强烈且微妙地影响中尺度对流组织。尽管存在这种微妙的相互作用,许多关于热带对流的理想化模拟研究要么假设一个恒定、均匀的海表温度,要么在响应性海面的情况下,用一个具有固定厚度的平板来代表上层海洋。本文中,我们展示了具有恒定热容量的平板海洋模型无法捕捉观测到的昼夜海面增温对风的依赖性。为了弥补这一缺陷,我们提出了一个简单但明确进行深度解析的、受大气强迫作用的上层海洋温度动力学模型。我们的模块化方案将湍流混合描述为具有依赖于风速的扩散率的扩散过程,此外还有一个整体混合项以及作为源和汇进入的热通量。利用观测数据,我们应用贝叶斯推断来校准该模型。与平板模型相比,我们的模型捕捉到了昼夜增温幅度随风速增加而呈指数衰减的现象。此外,我们的模型性能可与一个参数化更精细的昼夜暖层模型相媲美。该模型被表述为一个具有三个关键调谐参数的单一偏微分方程,适合作为理想化大气模拟的交互式数值边界条件。
引用
@article{arxiv.2205.07933,
title = {DiuSST: A conceptual model of diurnal warm layers for idealized atmospheric simulations with interactive SST},
author = {Reyk Börner and Jan O. Haerter and Romain Fiévet},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.07933},
year = {2024}
}
备注
Version submitted to GMD