2019-09-11 22:12:01
机制建模可以获得更好的气候预测

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将电流与风和波一起建模可以为天气预报和气候科学家提供更准确的预测。

随着飓风随着气候的变化而增长,准确地模拟大气与海洋之间的相互作用变得越来越重要,以使人们准备击落或撤离。然而,大气 - 海洋系统的许多机制 - 被称为空气 - 海洋通量 - 使得建模极其复杂。

密歇根理工大学大湖研究中心的博士后研究员齐石已经开始对海洋和大气对水流,海浪和风的响应进行了第一次详细分析。在今年夏天发表在“遥感”杂志上的文章“耦合海流和海浪中的风应力”中,Shi认为当前的数值模型根本没有说明波浪,水流和风耦合在一起的影响。这种耦合是至关重要的,因为没有它,模型就不能准确地表示海洋大气边界层过程。

“我们量化了这种耦合对提高海气通量精度的影响,因为没有模拟电流,模型中存在恒定的偏差,”Shi说。 “导致这种偏见的原因是什么?缺少全方位的反馈机制。”

简单地说:更好的建模可以让天气预报员和气候科学家更准确地了解大气和海洋相遇的情况。

使气 - 海通量建模如此复杂的部分原因在于系统中反馈机制的数量庞大:要模拟波浪,必须考虑表面粗糙度和风;要模拟海面温度,必须考虑到海气温差,水汽,湿度,蒸发等。风和表面电流建模同样复杂。

飓风与气候

飓风以海洋的热量和水分为燃料。洋流和海浪改变了风切变和表面粗糙度,这是计算海气热量和动量通量的关键变量。使用高分辨率,三向耦合的海浪 - 大气建模系统,Shi确定了耦合洋流,波浪和风应力在减少墨西哥湾流上空气 - 海洋通量模型偏差中的作用。

Shi的工作是当前波浪应力耦合过程中的第一个详细机制研究,可用于提高飓风强度和气候预测预测的准确性,以及更好地利用数值模型中的卫星观测。

“我们提供的证据表明,对电流的观察很重要并且对模型有重要影响,”施说。

施说,她希望看到最终发射一颗观测洋流的卫星,以验证地面观测资料。

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