基于CESM1.2.2模拟的浪致混合对末次冰盛期和工业革命前气候的影响

摘要：

海洋上层垂向混合在模式中发挥重要的作用,以往的研究表明垂向混合的不足使得模拟的海洋温度和混合层深度与观测存在显著偏差.前人提出一种修正方案,考虑波浪产生的垂向混合,将由表面风作用下产生的波浪这样一个实际物理过程的湍混合进行参数化,其结果被证实能够显著提高模式模拟和预报的准确性.本文首次将浪致混合引入海气耦合的古气候模式,基于末次冰盛期和工业革命前2种不同的气候条件,探究浪致混合在海气耦合模式中的作用.在不同气候背景下,由于风场强度的不同,导致末次冰盛期浪致混合的强度小于工业革命前,但2个气候时期都体现出中纬度混合强度最大的特点.将浪致混合加入到气候模式中,模拟结果表明:中纬度海域2个时期都出现海表面降温而次表层升温的现象,但末次冰盛期的表面降温强度弱于工业革命前状态;不同月份下的模拟结果显示,在南北半球的夏季,海洋表层温度的降温最为显著.中纬度海域海洋上混合层深度在年平均条件下2个气候背景时期都出现加深现象,但末次冰盛期的加深程度弱于工业革命前;不同月份下的模拟结果显示,在南北半球的冬季,混合层加深的变化达到极值.另一方面,在高纬度海域,末次冰盛期的海表面温度出现了显著升高,这是由于浪致混合导致海冰的减少进而引发海洋表层升温.最后将末次冰盛期的模拟结果与代用资料进对比,发现浪致混合使得72％的数据点模拟结果与代用数据的差异减少.

关键词：浪致混合、末次冰盛期、工业革命前、全耦合地球系统模式CESM1.2.2

所属期刊栏目：40

分类号：P467(气候学)

资助基金：国家重点研发计划2017YFA0603801

在线出版日期：2022-11-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共15页

页码：800-814