全球海洋环流模式研究进展

全球海洋环流模式是地球系统数值模拟的关键组成部分,在气候预估和海洋环境预报中扮演着至关重要的角色。系统回顾了全球海洋环流模式的发展历程,并综述了该领域近年来的重要科技进展,涵盖了动力框架、物理过程参数化以及软硬件环境配置三大核心内容。在动力框架方面,主要探讨了水平离散方法、垂直坐标方案以及变分辨率技术的最新发展;在物理过程方面,重点关注了中尺度、亚中尺度和边界层混合参数化的进展;在软硬件配置方面,讨论了异构计算架构和人工智能在该领域的应用现状与前景。特别介绍了我国自主研发的全球海洋环流模式LICOM的进展。基于该领域的发展趋势,为我国全面推进完全自主的全球海洋环流模式的研发战略和长远规划提出了建议。

LICOM模拟的南海贯穿流及其对南海上层热含量的影响

利用SODA(Simple Ocean Data Assimilation)数据、XBT(Expendable Bathythermograph)观测数据和绕岛环流理论(island rule)诊断计算结果评估了一个涡相容(eddy-permitting)全球海洋环流模式——LICOM对南海贯穿流及南海上层热含量的模拟能力,同时利用模式输出探讨了南海贯穿流对南海上层热含量的影响。NEC(North Equatorial Current)分叉的垂向结构、南海内区环流的季节和吕宋海峡体积输送的年际变化等分析结果都表明,LICOM能获取西北太平洋-印尼海域环流和南海贯穿流的合理模拟结果。模式模拟的南海上层热含量季节变化与观测及同化数据都表现出良好的一致性,尤其在南海内区。相关分析表明,吕宋海峡热输送主要控制着南海内区上层的热含量变化,两者呈显著负相关,这进一步证实了南海贯穿流作为一支冷平流调制着南海上层热含量变化的重要事实。