Ocean bottom pressure variations estimated from gravity, nonsteric sea surface height and hydrodynamic model simulations
Ocean bottom pressure variations estimated from gravity, nonsteric sea surface height and hydrodynamic model simulations
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根据重力、非立体海面高度和水动力模型模拟估算海底压力变化
DOI：
10.1029/2010jc006727
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发表时间：
2011
影响因子：
--
通讯作者：
D. Stammer
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Siegismund F;A. Köhl;D. Stammer
海底压力变异性是根据三个月度产品进行分析的，这些产品来自（1）重力恢复和气候实验（GRACE），（2）空间校正高度测量，以及（3）来自估计海洋环流和气候（GECCO-2）模型的德国部分的前向运行。假设三个产品之间存在不相关误差，结果可得出每个海底压力 (OBP) 图的近似误差估计。估计的误差图与 OBP 传感器数据的各个字段的不匹配一致，但需要注意的是，信号强度的普遍低估是所有产品中常见的相关误差，无法通过该方法恢复。当应用 3 个月的运行均值滤波器时，所有产品的信噪比 (SNR) 都会增加。使用该过滤器，我们估计 GRACE、非立体测高和 GECCO2 的等效水高的全球平均误差分别为 8.6、11.1 和 5.7 毫米。基于由此产生的不确定性，我们正在通过合并所有三个数据集来生产新的 OBP 产品。通过底部压力观测进行验证时，与最佳单个产品 (GECCO2-ref) 相比，这种新的 OBP 产品的 SNR 提高了 20%。估计的总海洋质量变化解释了大部分海洋中 SNR 高于 1 的 OBP 变化的很大一部分。在某些区域，不均匀部分弱于估计误差。然而，大多数动态海洋模型旨在仅再现不均匀的动态 OBP 变化，而不能准确描述总质量变化。
Ocean bottom pressure variability is analyzed from three monthly products available from (1) the Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE), (2) sterically corrected altimetry, and (3) from a forward run of the German part of the Estimating the Circulation and Climate of the Ocean (GECCO‐2) model. Results lead to an approximate error estimate for each of the ocean bottom pressure (OBP) maps under the assumption of noncorrelated errors among the three products. The estimated error maps are consistent with the misfits of individual fields against OBP sensor data, with the caveat that a general underestimation of the signal strength, as a common, correlated error in all products, cannot be recovered by the method. The signal‐to‐noise ratio (SNR) increases in all products, when a 3 month running mean filter is applied. Using this filter, we estimate globally averaged errors of 8.6, 11.1, and 5.7 mm of equivalent water height for GRACE, nonsteric altimetry, and GECCO2, respectively. Based on resulting uncertainties, a new OBP product is being produced by merging all three data sets. When validated with bottom pressure observations this new OBP product has a 20% increased SNR compared to the best individual product (GECCO2‐ref). Estimated total ocean mass variations explain a considerable part of OBP variability with a SNR above 1 in most of the ocean. In some regions the nonuniform part is weaker than the estimated error. However, most dynamic ocean models are designed to reproduce only the nonuniform, dynamic, OBP variability, but do not accurately describe total mass variability.
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