低空急流与火星数据同化算法的收敛性
地球与行星天体物理
2022-03-02 v1 大气与海洋物理
摘要
数据同化在火星大气科学中日益流行，但其对底层大气模式平均态的影响尚未被彻底考察。结果对模式与同化算法选择的稳健性也值得进一步研究。我们使用两个火星全球环流模式（MGCM）考察这些问题，特别关注纬向风与温度场。当将火星全球勘测者热辐射光谱仪（TES）的温度反演同化入英国-动力气象实验室（UK-LMD）MGCM 以创建火星分析校正数据同化（MACDA）再分析时，冬季北半球低空纬向急流相较同一 MGCM 的自由运行控制模拟向赤道偏移并减弱。同样基于 TES 温度反演的集合火星大气再分析系统（EMARS）再分析，也显示出急流减弱（但若有偏移则更弱）相对于底层地球物理流体动力学实验室（GFDL）MGCM 控制模拟。考察大气更高层，月平均三维温度与纬向风场在两再分析间的一致性好于两控制模拟间。结合关于 MGCM 物理参数化的信息，各再分析与控制模拟间的相互比较表明，总体上 EMARS 控制运行（相对于火星大气真实状态）可能比 MACDA 控制运行偏差更小。讨论了对未来观测研究的启示。
引用
@article{arxiv.2105.03283,
title = {Low-level jets and the convergence of Mars data assimilation algorithms},
author = {Todd A. Mooring and Gabrielle E. Davis and Steven J. Greybush},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.03283},
year = {2022}
}
备注
25 pages, 6 figures