Ocean submesoscales as a key component of the global heat budget.
Ocean submesoscales as a key component of the global heat budget.
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DOI：
10.1038/s41467-018-02983-w
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发表时间：
2018-02-22
影响因子：
16.6
通讯作者：
Menemenlis D
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Su Z;Wang J;Klein P;Thompson AF;Menemenlis D
最近的研究突出表明，与小于50公里的水平尺度相关的海洋运动，这里定义为亚中尺度，导致从较冷到较暖沃茨的异常垂直热通量。这种独特的传输属性是没有捕捉到的气候模式，没有足够的分辨率来模拟这些次中尺度动力学。在这里，我们使用一个海洋模式，具有前所未有的分辨率，第一次，全球解决了次中尺度热传输。上层海洋亚中尺度湍流产生系统向上的热传输，比中尺度热传输大五倍，中纬度冬季平均值高达100 W/m2。与分辨率较低的模式相比，次中尺度热输送使海面升温至0.3 °C，并在中纬度地区产生4-10 W/m2的向上年平均海气热通量异常。这些结果表明，次中尺度动力学对海洋内部和大气之间的热量传输至关重要，因此是地球气候的一个关键组成部分。与水平尺度小于50公里的海洋运动在气候模式中仍然没有得到解决。在这里，作者表明，这种尺度范围内的运动对海洋内部和大气之间的全球热量传输至关重要，因此是地球气候的关键组成部分。
Recent studies highlight that oceanic motions associated with horizontal scales smaller than 50 km, defined here as submesoscales, lead to anomalous vertical heat fluxes from colder to warmer waters. This unique transport property is not captured in climate models that have insufficient resolution to simulate these submesoscale dynamics. Here, we use an ocean model with an unprecedented resolution that, for the first time, globally resolves submesoscale heat transport. Upper-ocean submesoscale turbulence produces a systematically-upward heat transport that is five times larger than mesoscale heat transport, with winter-time averages up to 100 W/m2 for mid-latitudes. Compared to a lower-resolution model, submesoscale heat transport warms the sea surface up to 0.3 °C and produces an upward annual-mean air–sea heat flux anomaly of 4–10 W/m2 at mid-latitudes. These results indicate that submesoscale dynamics are critical to the transport of heat between the ocean interior and the atmosphere, and are thus a key component of the Earth’s climate. Oceanic motions associated with horizontal scales smaller than 50 km remain unresolved in climate models. Here the authors show that motions in this scale range are critical to the global transport of heat between the ocean interior and the atmosphere, and are thus a key component of the Earth’s climate.
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