Diagnostics of diapycnal diffusivity in z-level ocean models part I: 1-Dimensional case studies
Diagnostics of diapycnal diffusivity in z-level ocean models part I: 1-Dimensional case studies
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z 级海洋模型中的二密扩散率诊断第一部分：一维案例研究
DOI：
10.1016/j.ocemod.2010.07.004
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发表时间：
2010
期刊：
影响因子：
3.2
通讯作者：
A. Oschlies
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Getzlaff;Nurser;A. Oschlies
昼夜扩散是海洋中的一个关键过程，负责水的质量转换和动能向势能的转换。尽管昼夜扩散在控制海洋动力方面具有广泛的重要性，但在真实海洋和海洋模型中都很难对其进行量化。这里我们重点讨论z层模式，这是目前海洋环流模式中最常见的垂直网格方案。我们研究了不同的方法来诊断z水平模型中的昼夜扩散系数。研究了不同的情景，包括平流的影响和等偏心线的垂直收敛或发散。在所有情况下，我们发现从z空间到密度空间的转换必须非常仔细地进行，以便获得可靠和稳健的日向扩散系数(以及相关的日向通量)的估计。一种涉及从Griffies等人的工作中获得的示踪剂通量的方法。在这方面，(2000)似乎是最合适的，并被建议作为我们随后应用于三维海洋环流模型的选择方法。
Diapycnal diffusion is a key process in the ocean, responsible for water mass transformation and the conversion of kinetic energy into potential energy. Despite its widely assumed importance in controlling ocean dynamics, diapycnal diffusion is difficult to quantify both in the real ocean and in ocean models. Here we focus on z-level models, arguably the most common vertical grid scheme of current ocean general circulation models. We examine different methods to diagnose diapycnal diffusivities in z-level models. Different scenarios are investigated, including the impact of advection and vertical convergence or divergence of isopycnals. In all cases we find that the transformation from z-space to density space has to be performed very carefully in order to obtain reliable and robust estimates of diapycnal diffusivities (and the associated diapycnal fluxes). A method involving the tracer flux taken from the work of Griffies et al. (2000) seems to be most appropriate in this respect and is suggested as our method of choice for subsequent applications to 3-dimensional ocean circulation models.
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