Wind-driven Oscillations in the Meridional Overturning Circulation near the equator
Wind-driven Oscillations in the Meridional Overturning Circulation near the equator
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赤道附近经向翻转环流中的风驱动振荡
DOI：
--
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发表时间：
2020
影响因子：
3.5
通讯作者：
Amy Bokota
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
A. Blaker;M. Bell;J. Hirschi;Amy Bokota
<p>数值模式研究表明，赤道翻转环流（MOC）在近惯性时间尺度上表现出变率，并且还表明赤道上存在一个变率增强的区域。我们提出了一套全球配置的数值海洋模式，这表明非常大的振幅振荡的MOCs在大西洋，印度洋和太平洋局限于赤道地区的集成分析。这些振荡的幅度与海洋盆地的宽度成比例，在大西洋（太平洋）通常约为100（200）Sv。我们发现，这些振荡是由赤道10 N/S内的表面风驱动的，它们的周期（通常为4-10天）对应于少量的低模赤道捕获行星波。此外，振荡可以很好地再现理想化的风驱动的模拟线性约休息状态。纬向积分线性化运动方程的解决，使用垂直正常模式和赤道模式代表柳井和惯性重力波。理想化的模拟捕捉85%和95%之间的方差匹配的时间序列段诊断从NEMO集成。在大西洋和印度洋的相应模式得到了类似的结果。我们的研究结果提出的问题，赤道附近的惯性重力波的作用，在垂直转移的热量和动量，这些转让是否将明确解决海洋模型或需要参数化。</p>
<p>Numerical model studies have shown the meridional overturning circulation (MOC) to exhibit variability on near-inertial timescales, and also indicate a region of enhanced variability on the equator. We present an analysis of a set of integrations of a global configuration of a numerical ocean model, which show very large amplitude oscillations in the MOCs in the Atlantic, Indian and Pacific oceans confined to the equatorial region. The amplitude of these oscillations is proportional to the width of the ocean basin, typically about 100 (200) Sv in the Atlantic (Pacific). We show that these oscillations are driven by surface winds within 10°N/S of the equator, and their periods (typically 4-10 days) correspond to a small number of low mode equatorially trapped planetary waves. Furthermore, the oscillations can be well reproduced by idealised wind-driven simulations linearised about a state of rest. Zonally integrated linearised equations of motion are solved using vertical normal modes and equatorial meridional modes representing Yanai and inertia-gravity waves. Idealised simulations capture between 85% and 95% of the variance of matching time-series segments diagnosed from the NEMO integrations. Similar results are obtained for the corresponding modes in the Atlantic and Indian Oceans. Our results raise questions about the roles of inertia-gravity waves near the equator in the vertical transfer of heat and momentum and whether these transfers will be explicitly resolved by ocean models or need to be parametrised.</p>
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