Com base em um modelo de camada mista de turbulência de segunda ordem, Dr. Tiejun Ling, cientista sênior do National Marine Environmental Forecasting Center, China (NMEFC), e sua equipe de pesquisa, desenvolveram um novo modelo de camada mista de oceano.

O modelo é capaz de reproduzir um ciclo diurno de temperatura da superfície do mar (TSM) mais realista do que os modelos existentes. Enquanto isso, por meio de uma série de algoritmos e otimização paralela, a eficiência computacional é muito melhorada no novo modelo de camada mista, e, portanto, tem o potencial de ser uma ferramenta consideravelmente útil no estudo da variação diurna de longo prazo da SST. Os resultados desta pesquisa foram publicados recentemente em Avanços nas Ciências Atmosféricas , e o jornal é destaque na capa da edição em que aparece (Volume 35, Edição 12).

Vantagem do modelo de camada mista do oceano

A interação ar-mar é um processo importante que afeta a variação climática, e SST é um dos parâmetros mais importantes que regem essa interação. Como uma das escalas dominantes de variação em SST, o ciclo diurno, que varia globalmente em 2 ?, tem um impacto significativo na evolução dos sistemas meteorológicos e climáticos.

Tipicamente, a variação diurna da SST é estudada por meio de dados de observação ou modelo. Em termos do primeiro (ou seja, dados observacionais), a cobertura espacial de bóias flutuantes e dados transmitidos por satélite são não uniformes e descontínuos, tornando difícil estudar a variação de longo prazo da SST. A abordagem de modelagem, Contudo, pode ajudar com este problema. Ter acesso a dados SST de alta frequência pode beneficiar o estudo dos limites de aquecimento, valores de pico, e horários.

Comparado com modelos empíricos, um modelo de camada mista de oceano pode reproduzir processos dinâmicos e térmicos mais realistas na parte superior do oceano, e o custo computacional é inferior ao de um modelo de sistema climático.

Confiabilidade do conjunto de dados SST de hora em hora

A precisão da variação diurna do SST depende muito da confiabilidade dos dados do modelo. Neste estudo, comparações com dados observacionais in situ mostraram que o novo modelo tem um bom desempenho, com um enviesamento médio de 0,07 ° C, e erro quadrático médio e coeficiente de correlação de 0,37 ° C e 0,98, respectivamente. Resultados semelhantes foram obtidos a partir de dados de satélite.

Características climáticas da variação do ciclo diurno SST

O Dr. Ling e sua equipe de pesquisa exploraram o novo conjunto de dados e revelaram algumas das características climáticas associadas à variação no ciclo diurno SST. As características coincidiram com as obtidas a partir de dados de satélite.

A climatologia de 31 anos revelou que a variação diurna de SST é pequena na maioria das regiões, com valores mais altos aparentes no Pacífico equatorial oriental e ocidental, norte do Oceano Índico, oeste da América Central, noroeste da Austrália, e várias regiões costeiras.

Foi encontrada variação sazonal significativa da TSM diurna em todas as bacias. Nas bacias do Atlântico e do Pacífico, o padrão sazonal é orientado norte-sul, seguindo a variação da insolação solar; enquanto que, na bacia indiana, é dominado pela variabilidade das monções, de acordo com o Dr. LING.

"Na escala interanual, os resultados destacam a relação entre as variações diurnas e interanuais da SST, e revelar que o aquecimento diurno no Pacífico equatorial central pode ser um indicador climático potencial para a previsão do ENOS, " ele explica.

O Dr. LING diz que a equipe descobriu que a variação diurna da SST tem um impacto significativo na mudança climática global tanto na escala sazonal quanto interanual. Mais importante, o aquecimento diurno da SST no Pacífico equatorial central pode ser um indicador potencial para a previsão do ENOS.

"Além do mais, este conjunto de dados tem boas perspectivas de pesquisa e aplicação. A longo prazo, dados de SST de hora em hora de alta resolução podem ser aplicados em estudos da tendência de longo prazo na variação diurna de SST regional e global, bem como a relação entre a variação diurna de SST e eventos climáticos regionais e globais, " ele adiciona.

Os direitos autorais do software foram obtidos para o modelo de camada mista do oceano, e está sendo aplicado operacionalmente no Centro Nacional de Previsão Ambiental Marinha, China.

Planos futuros

A equipe de pesquisa manterá o funcionamento do modelo de camada mista oceânica operacionalmente, atualizar continuamente os dados e usá-los para estudar as tendências de longo prazo da variação diurna do SST e os efeitos da variação diurna do SST no clima global e regional.