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大洋环流和海气相互作用的数值模拟 全球海气耦合模式课题组 （ LASG/IAP ）

大洋环流和海气相互作用的数值模拟 全球海气耦合模式课题组 （ LASG/IAP ）. 大洋的划分 ( Levitus, 1982). Tropical Pacific. Prediction May 97. Observation May 97. Observation and Prediction of 1997/98 ENSO. ( ECMWF , Stockdale et al., 1998). Initialization in December 1996 Prediction for May 1997: Pacific SST A. Sun.

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大洋环流和海气相互作用的数值模拟 全球海气耦合模式课题组 （ LASG/IAP ）

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  1. 大洋环流和海气相互作用的数值模拟全球海气耦合模式课题组（LASG/IAP）大洋环流和海气相互作用的数值模拟全球海气耦合模式课题组（LASG/IAP）

  2. 大洋的划分 (Levitus, 1982) Tropical Pacific

  3. Prediction May 97 Observation May 97 Observation and Prediction of 1997/98 ENSO (ECMWF, Stockdale et al., 1998) Initialization in December 1996 Prediction for May 1997: Pacific SSTA

  4. Sun .008916 9 .074074 7 .188615 Atmosphere .336077 5 .500000 .663923 .811385 3 .925926 1 .991084 1 Sea Ice 2 3 25 75 125 180 255 360 1 3 5 Ocean Land 7 500 680 900 9 1160 1455 1775 2115 2475 2850 3235 3625 4015 4405 4800 11 13 15 17 19 动量 水分 热量 LASG全球海洋-大气-陆面（GOALS）耦合模式

  5. El Niño和ENSO是大洋环流和海气相互作用的一个典型问题。 全球变暖是海气相互作用的另一个典型问题，和大洋环流的变化密切有关。

  6. LASG : Laboratory of Numerical Modelling for Atmospheric Sciences and Geophysical Fluid Dynamics

  7. LICOM： LASG/IAP Climate system Ocean Model http://web.lasg.ac.cn/FGCM/index.htm

  8. LASG全球海洋模式和耦合模式

  9. 课程设计思路 • 解释大洋环流和海气相互作用的基本概念和理论. • 介绍模式设计的初步知识. • 分析气候模拟的典型问题.

  10. 观测, 模式, 理论的关系 (From Stewart, 2004)

  11. 本课程分为 12 讲： 1.热带太平洋SST, 赤道流系, 温跃层和海表高度 张学洪 2. 风生环流的Sverdrup理论 张学洪 3. 风应力, 热通量, 淡水通量 张学洪 4. 大洋环流模式设计初步 张学洪 5. 海洋模式中的参数化过程 刘海龙 6. 云对海气相互作用的影响 周天军

  12. 7. ENSO的数值模拟 俞永强 8. 印度尼西亚贯穿流的模拟 李 薇 9. 中高纬度海气相互作用 周天军 10. 大洋热盐环流 周天军 11. 海冰的数值模拟 刘喜迎 12. 全球变暖的模拟 俞永强

  13. 本课程要求的基础知识： 动力气象或物理海洋 偏微分方程数值解

  14. 第一讲热带太平洋 SST赤道流系温跃层和海表高度 张学洪 (zxh@lasg.iap.ac.cn)

  15. 热带太平洋 SST

  16. > 28ºC < 24ºC

  17. EWP ECT

  18. ‘SST’的控制方程和边界条件

  19. 海表热平衡方程 海表热通量加热≈ 海洋内部动力冷却

  20. Annual meanSST, Q(Wm-2)andDTC(m) averaged over110-150W, 2S-2N (ECT) and 160-180E, 2S-2N (EWP) DTC: Depth of ThermoCline, estimated based on 20C isotherm

  21. 小 结 • SST 平均态是海表热通量的加热作用和海洋动力过程的冷却作用相互平衡的结果. • 在冷舌区，海洋环流所产生的冷却作用处于支配地位. • 问题：为什么暖池区海温很高而净的海表热通量很小？

  22. ‘现场’温度和位温 Profiles of in situ and potential temperature and density in the Mindanao Trench. (From Stewart, 2001).

  23. 海洋的平均经圈环流

  24. 纬圈积分的经圈翻转流函数

  25. 海洋模式模拟的经圈流函数 NADW AABW

  26. 太平洋赤道流系 Equatorial current system in the Pacific Ocean

  27. NEC NECC SEC

  28. Equarorial Current System SEC: South Equatorial Current NEC: North Equatorial Current NECC: North Equatorial Counter Current EUC: Equatorial UnderCurrent

  29. NCEP ODAS 给出的热带太平洋年平均表层流 NEC NECC U p w e l l i n g SEC

  30. NCEP ODAS (Ocean Data Assimilation System) Ji et al. (1995) Behringer et al. (1998)

  31. SEC NEC NECC EUC

  32. 东太平洋 EUC 输送量的估计 500103m 200m 0.5ms-1 =50 106 m3s-1 =50 Sv (Sverdrup) Obs: 30-40 Sv (T&G, 2001)

  33. 小 结 • 太平洋赤道流系包括: SEC, NEC, NECC, EUC, SECC等. • 赤道“upwelling”是和SEC有关的.

  34. 热带温跃层 Tropical Thermocline

  35. 热带温跃层的例子 (5°S)

  36. Tropical thermocline In the tropics, winter cooling is not strong enough to destroy the seasonal thermocline, and a shallow feature sometimes called the tropical thermoclineis maintained throughout the year (T&G, 2001).

  37. 热带太平洋温跃层和赤道流系

  38. 20ºC

  39. 沿赤道断面的温度和洋流

  40. 小 结 • Permanent, Seasonal, and Tropical thermocline ; • 问题: 温跃层, 海表高度和海流的关系？

  41. 温跃层和海表高度的关系、地转流

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