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被动示踪物在太平洋海盆模式检验中的应用

李阳春  徐永福  
【摘要】:对海洋模式的检验,尤其在模拟海气物质交换通量以及内部水团结构方面,被动示踪物的应用发挥了很大的作用。最常见的用于模式检验的被动示踪物有氚、放射性碳(14C)和氟氯烃(CFCs)等。此处以CFC-11为例对一个太平洋海盆环流模式的模拟能力进行初步检验。该模式是在中科院大气物理研究所大气科学和地球流体数值模拟国家重点实验室(LASG)发展的全球气候海洋环流模式(LICOM)基础上构建的,与其他太平洋海盆模式最大的不同之处在于为避免南北边界对环流特征的影响,该模式包含了整个太平洋区域,并考虑到南极绕流区域物理性质纬向较为一致而在东西方向采用了人为处理的循环边界。该模式能较好地模拟出太平洋环流特征和水团结构,且从模拟得到的温盐等主动示踪物分布以及流场看,所处理的循环边界未对太平洋区域内的物理特征造成不合理的影响。在物理场2000年的积分基础上,使用被动示踪物CFC-11对该海盆模式的模拟能力做了进一步考察。模拟得到的CFC-11海表分布以及通量分布特征合理,其浓度分布以及源汇的季节变化所反映出来的物理场分布特征与人们的认识一致。通过对多个垂直断面的模拟结果与观测资料的对比,发现模拟结果与观测资料吻合较好,比较清楚地反映出CFC-11输送与等密度面垂直分布以及环流场的密切关系。另外,与一个开边界北太平洋海盆尺度环流模式以及LASG上一代全球海洋环流模式L30T63相比,该模式模拟的CFC-11在主要存贮区穿透更深,更接近观测结果。这说明该模式可以在今后为研究太平洋对被动示踪物的吸收和存贮提供一个有利的工具。

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