Исследование раскрывает мезомасштабные взаимодействия океана и атмосферы в средних широтах и их механизмы
Научная группа под руководством профессора Чжан Жунхуа из Института океанологии Китайской академии наук исследовала мезомасштабные взаимодействия океана и атмосферы в средних широтах и их основные механизмы, предоставив новое понимание реакции атмосферы на мезомасштабные возмущения температуры поверхности моря.
Высокоточные спутниковые измерения показывают сильную положительную корреляцию между мезомасштабными возмущениями температуры поверхности моря и поверхностного напряжения ветра в экстратропических океанах, но модели океан-атмосфера низкого разрешения с трудом точно воспроизводят соответствующие пространственные паттерны и интенсивность связи. Исследователи использовали данные высокоразрешенной модели Community Earth System Model (CESM-HR), чтобы оценить, насколько хорошо в ней воспроизводится мезомасштабная связь, сосредоточившись на регионах продолжений течений Куросио (KE) и Агульяс (ARC).
Они обнаружили, что по сравнению со спутниковыми наблюдениями CESM-HR хорошо воспроизводит характеристики мезомасштабной связи океана и атмосферы, и её сила сравнима с наблюдаемой. Однако в регионе KE смоделированная сила связи летом составила лишь половину от наблюдаемой. Анализ механизмов атмосферного отклика на мезомасштабные возмущения SST через регулирование давления (PA) и нисходящий перенос импульса (DMT) показал, что в регионах KE и ARC доминируют разные механизмы, зависящие от региона и сезона.
В регионе ARC выраженные дипольные паттерны отклика возмущений давления на уровне моря и вертикальной скорости указали на доминирующий эффект DMT как зимой, так и летом. В регионе KE монопольные паттерны летом указали на главную роль механизма PA, в то время как дипольные паттерны зимой указали на доминирование механизма DMT. Поскольку механизм PA в основном проявляется как вертикальный перенос тепла, который регулирует давление воздуха у поверхности моря, слабая сила связи в KE летом указывает на то, что параметризация вертикального перемешивания тепла в атмосферной модели представлена некорректно и нуждается в улучшении.
Это открытие важно для совершенствования параметризаций в CESM-HR с целью повышения её возможностей для высокоразрешенного и долгосрочного прогнозирования.