CATKE 的构建与标定：一种用于微尺度海洋混合的单方程参数化方案
大气与海洋物理
2024-06-25 v2 流体动力学
摘要
我们描述了 CATKE，一种用于 1 至 100 米尺度上小尺度或“微尺度”海洋湍流混合通量的参数化方案。CATKE 采用依赖于一个预测性湍动能（TKE）变量和一个包含动态对流调整（CA）分量的诊断混合长度尺度的下梯度形式。凭借其动态对流混合长度，CATKE 不仅预测对流羽流所跨越的深度，还预测特征对流混合时间尺度，这是简单静态对流调整方案未能捕捉的湍流对流的重要方面。因此，CATKE 能够描述对流与剪切驱动混合和斜压再层化等其他过程之间的竞争。为标定 CATKE，我们使用集成卡尔曼反演（Ensemble Kalman Inversion）来最小化 21 个大涡模拟（LES）与 CATKE 参数化的单柱模拟在三种不同垂直分辨率下对 LES 数据预测之间的误差。我们发现，与气候模式中常用的微尺度湍流参数化相比，CATKE 对理想化和真实 LES 均作出了准确预测。
引用
@article{arxiv.2306.13204,
title = {Formulation and calibration of CATKE, a one-equation parameterization for microscale ocean mixing},
author = {Gregory LeClaire Wagner and Adeline Hillier and Navid C. Constantinou and Simone Silvestri and Andre Souza and Keaton Burns and Chris Hill and Jean-Michel Campin and John Marshall and Raffaele Ferrari},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.13204},
year = {2024}
}
备注
submitted to J. Adv. Model. Earth Sy