N 20 N 30 40 N 50 60 N
图5.145子午速度分布在盆地的西部边界模型,
经向翻转环流构成最重要的组件的热循环(图5.146)。反过来,这包括以下四个分支:
1。向极流上的温水海洋,表示的相对紧凑的流线上海洋;
2。北部边界附近的一个狭窄的沉没分支;
3所示。一个相对广泛的和缓慢的海洋中上升流室内;
4所示。窄深西部边界电流,如图5.144 b和5.145,底部冷水朝赤道方向传输。
经向翻转环流的角色传送带将热量向极地和其他重要的示踪剂,从而导致全球环流和气候的机械。raybet雷竞技最新目前情况下,最大向极热通量约0.12 PW(图5.147);更低的价值比观察海洋,因为没有风应力强迫包含在这个模型。
负责生产的机制到底是什么主要温跃层吗?
一个至关重要的和被问题有关的主要温跃层的存在世界上的海洋是关键机制产生主要的温跃层。这个问题最好能说明使用一个数值模型来模拟海洋的热循环。为了说明这一点,我们从两个数值实验比较结果
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- 图5.146经向翻转streamfunction Sv。
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- 图5.147向极热通量与经向翻转环流有关,从数值诊断模型。
相同的强制条件下热循环,唯一的区别是一个是与风应力,另一个没有风的压力。
如图5.148所示,一个纯粹的热循环,与统一的垂直混合和一个线性参考温度曲线应用于上表面,不能生产
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- 图5.148沿盆地中部温度分布均匀的垂直扩散系数为0.1 4 x打败m2 / s;一个无风的压力;b与风应力。
主要温跃层地下区域。事实上,垂直分层单调下降从海面下降到深海。然而,当一个标准的风应力,包括赤道东风、中纬度西风带和/或高纬度地区东风带,在中纬度温跃层的主要形式,在400 - 500米的深度。
这两个例子证明风应力的基本成分的形成主要的亚热带海洋温跃层。所涉及的物理过程分析了风应力工作如下。风应力驱动埃克曼输送在表层;埃克曼运输产生的水平收敛埃克曼泵,它把等密度的层上海洋向下。自深海等密度线层几乎是平的,碗状等密度的层在亚热带海洋产生强大的地下垂直温度梯度最大,即。,主要的温跃层。
5.4.6温盐环流:多个州和灾难
温盐灾难报道的第一个数值确认f·布莱恩(1986)。当时它非凡的找到一个解决方案二循环。布莱恩开始与对称迫使two-hemisphere模型海洋和放松对温度和盐度条件。建立了循环对称对赤道。
为了找到不对称循环,他试着许多事情引发的崩溃对称循环,包括设置一个大积极的盐度异常高纬度地区。事实证明,对称循环这样的扰动不敏感。然而,他发现,如果一个相对较大的负盐度异常了北方限制模型的海洋,经向环流的快速反应。循环的崩溃是中断造成的深水形成在北半球高纬度由于新盐跃层的存在,在上层海洋淡水盖子。由于这种突变是引起盐跃层,现在称为盐跃层灾难。
温盐环流混合边界条件下早在温盐环流的数值模拟,温度和盐度都受到强烈的放松环境。在如此强烈的放松的情况下,这是很难找到多种解决方案。突破发生当人们开始尝试不同类型的边界条件。
正如上面所讨论的,一个通量条件应用于盐度平衡是一种主要成分为多个解决方案和灾难。此外,引入淡水异常高纬度地区诱发的温盐的灾难。虽然这种新形成的层相对新鲜的水可能会冷却,然而它的密度不能减少太多,因为在较低的温度下,海水的密度对温度变化不敏感。因此,深水形成钢管切断;深水形成的中断在一杆发出了一个强烈的信号,整个循环系统,和温盐的灾难。
在数值模拟与最新进展,盐跃层灾难已经复制通过很多不同的途径,而且在大多数数值模型实验这样的初始影响可能不再需要,因为在许多情况下,一个模型的解决方案自动漂移远离最初的准稳态和其他州。
根据f·布莱恩盐跃层灾难
盐跃层是什么?
盐跃层被定义为一个垂直的层盐度梯度是当地最大。盐层中存在世界上的海洋,主要是上一层低盐度水之间的界面上表面和相对低盐水。一位杰出的永久盐跃层存在于近极的环流在北太平洋和北冰洋(图5.149)。盐跃层的形成在这些位置密切相关,降水过多或局部收敛相对新鲜的水在海洋上。
此外,非永久性盐跃层也可以通过各种动态发展过程。例如,昼夜加热和雨事件可能大大影响湍流运动在海洋上,导致上层海洋的盐跃层的形成(Soloviev andLukas, 1996)。
淡水帽可能出现在北大西洋北部亚寒带,这可能是造成淡水从融冰的进口或过度亚寒带盆地降水。盐跃层的上层海洋可以大大减少海气热通量、5.3.2章节中讨论。例如,淡水帽在北大西洋北部被认为是一个主要的机制能够引发盐跃层灾难和突然的气候变化在大西洋部门。raybet雷竞技最新
沿着49.5°N b年代以及135.5°W
沿着49.5°N b年代以及135.5°W
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- 图5.149 a, b盐跃层基于气候学在北太平洋。
盐跃层灾难从数值实验中使用模型two-hemisphere部门,包括两极,f·布莱恩(1986)成功进行了第一组数值试验证明盐跃层的灾难。放松两个温度和盐度条件下,模型是第一个跑到准平衡的循环对称对赤道(图5.150)。然而,当模型重新启动并运行在新的混合边界条件下,这种对称循环可能是不稳定的。事实上,消极的盐度扰动,对称循环变得不稳定和极地盐跃层灾难。因此,温盐环流崩溃的对称模式,建立了非对称二循环逐渐(图5.150 b)。因此,整个解决方案相应改变,颠覆细胞在南半球的强度几乎翻了一番。
盐跃层灾难的最重要的后果是两极的热流从对称模式切换到非对称模式,如图5.151所示。具体的不对称模式如图5.151所示表明盐跃层集后,向极热通量在北半球几乎消失。这样一个戏剧性的变化在向极地海洋热通量必须带来突然的和根本性的变化在地球上气候条件。raybet雷竞技最新
影响f·布莱恩的数值实验
温盐灾难已经复制在许多基于OGCM数值试验在过去的二十年。的兴趣重燃温盐环流是由于其与气候变化有着密切联系。raybet雷竞技最新海洋覆盖地球的70%
图5.150两个平衡态的素描一个理想化的北大西洋对称的迫使下温度和盐度(Sv)推翻率:一个稳态对称对赤道;b盐跃层灾难后的非对称南极到北极模式设置(f·布莱恩重绘,1986)。
图5.150两个平衡态的素描一个理想化的北大西洋对称的迫使下温度和盐度(Sv)推翻率:一个稳态对称对赤道;b盐跃层灾难后的非对称南极到北极模式设置(f·布莱恩重绘,1986)。
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