Improvement of ocean mixed layer model toward the accurate prediction of future global warming

海洋混合层模型的改进以准确预测未来全球变暖

• 批准号: 23654165
• 负责人: HIBIYA Toshiyuki
• 金额: $ 2.41万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23654165/
• 关键词: 海洋混合層モデル; 乱流クロージャーモデル; 乱流パラメタリゼーション; Large Eddy Simulation; 風応力; 海面熱フラックス; 海面水温; 台風; 海洋混合層; 海洋大循環モデル; アルゴデータ; 投棄式乱流計; 投棄式流速計

Using the large eddy simulation model, we have carried out idealized numerical experiments for the oceanic mixed layer processes under several forcing scenarios consisting of wind stress, heating, and cooling; the obtained results were used to assess the most widely used Mellor-Yamada (MY) mixed layer model. We have modified its formulation on the turbulent length scale and the stability functions following the recent study of the atmospheric mixed layer to improve the performance in reproducing the upper ocean response under each forcing scenario.We have next incorporated thus modified mixed layer model into an ocean general circulation model to assess its performance in the realistic situations in the ocean. Comparing the numerical results with the observed ones in the northwestern Pacific, it has been shown that this model performs much better than the original MY model under strong wind forcing after passage of typhoons in summer and under sea surface cooling in winter.

利用大涡模拟模型，对风应力、加热、冷却等多种强迫情景下的海洋混合层过程进行了理想化数值实验；获得的结果用于评估最广泛使用的 Mellor-Yamada (MY) 混合层模型。 根据最近对大气混合层的研究，我们修改了其湍流长度尺度和稳定性函数的公式，以提高在每种强迫情况下再现上层海洋响应的性能。接下来，我们将如此修改的混合层模型合并到海洋中大气环流模型来评估其在海洋实际情况下的表现。 将数值结果与西北太平洋观测结果进行比较，结果表明，在夏季台风过后的强风强迫和冬季海面冷却的情况下，该模型的表现明显优于原始MY模型。

项目成果

Large Eddy Simulation に基づく海洋混合層モデルの有効性の検証

基于大涡模拟的海洋混合层模型有效性验证

• 发表时间: 2011
• 作者: 古市 尚基; 丹羽 淑博; 日比谷 紀之
• 通讯作者: 日比谷 紀之

Estimation of baroclinic tide energy available for deep ocean mixing based on three-dimensional global numerical simulations

基于三维全球数值模拟的深海混合斜压潮汐能量估算

• 作者: Niwa; Y.;T. Hibiya
• 通讯作者: T. Hibiya

内部波スペクトルの周波数方向の歪みを考慮した乱流パラメタリゼーションの有効性の検証

考虑内波谱频率方向畸变的湍流参数化有效性验证

• 发表时间: 2013
• 作者: 伊地知 敬; 日比谷 紀之
• 通讯作者: 日比谷 紀之

様々な外力場に対する海洋混合層モデルの有効性の検証 －LES実験の結果から

各种外力场下海洋混合层模型有效性验证——基于LES实验结果

• 发表时间: 2012
• 作者: 古市尚基;丹羽淑博;日比谷紀之
• 通讯作者: 日比谷紀之

内部波スペクトルの周波数方向の歪みを考慮した乱流パラメタリゼーションの有効性の検証

考虑内波谱频率方向畸变的湍流参数化有效性验证

• 作者: 伊地知 敬; 日比谷 紀之
• 通讯作者: 日比谷 紀之