Jahon okeanining aylanma eksperimenti - World Ocean Circulation Experiment

The Jahon okeanining aylanma eksperimenti (WOCE) xalqaro tarkibiy qism edi Jahon iqlimini o'rganish dasturiva rolini belgilashga qaratilgan Jahon okeani ichida Yer "s iqlim tizimi. WOCE-ning dala bosqichi 1990-1998 yillar oralig'ida bo'lib, keyinchalik tahlil va modellashtirish bosqichi 2002 yilgacha davom etdi.[1] WOCE o'ylanganda, uni yaratish uchun uchta asosiy motivlar mavjud edi. Ulardan birinchisi, Jahon okeanining etarli darajada qamrab olinmaganligi, xususan Janubiy yarim shar. Ma'lumotlar, shuningdek, qish oylarida yoz oylariga qaraganda ancha kam bo'lgan va barcha mavsumlarni qamrab oladigan ma'lumotlarga juda zarur bo'lgan va hali ham ma'lum darajada bo'lgan. Ikkinchidan, mavjud ma'lumotlar dastlab okean aylanishini o'rganish uchun to'planmagan va modellarni taqqoslash uchun juda mos bo'lmagan. Va nihoyat, ba'zi o'lchovlarning aniqligi va ishonchliligi bilan bog'liq xavotirlar mavjud edi. WOCE ushbu muammolarni "ob-havoning prognozi bo'yicha global aylanish modellarining ehtiyojlarini qondirish" uchun to'plangan yangi ma'lumotlarni taqdim etish orqali hal qilishni maqsad qilgan. [2]

Maqsadlar

Kampaniya uchun ikkita asosiy maqsad qo'yildi.[1]

1. Iqlim modellarida ishlatilishi mumkin bo'lgan okean modellarini ishlab chiqish va ularni sinash uchun zarur bo'lgan ma'lumotlarni to'plash. Xususan, quyidagilarni tushuning:

  • Issiqlik va toza suvning katta hajmdagi oqimlari
  • Jahon okeanining aylanishining dinamik muvozanati
  • Bir necha oydan bir necha yilgacha okean o'zgaruvchanligining tarkibiy qismlari
  • O'n yildan yuz yilgacha bo'lgan vaqt miqyosida iqlim tizimiga ta'sir ko'rsatadigan suv massalarining shakllanishi, ventilyatsiyasi va aylanish darajasi va tabiati [3]

1-maqsadga erishish uchun WCRP ustuvor ahamiyatga ega bo'lgan Asosiy Loyihalarni belgilab oldi va yaratdi. Ulardan birinchisi issiqlik, chuchuk suv va kimyoviy moddalar aylanmasi, shuningdek statistik ma'lumotlarni olish uchun mo'ljallangan "Global tavsif" loyihasi edi. eddies. Ikkinchi loyiha - "Janubiy okean" - bu mavzuni o'rganishga alohida e'tibor qaratdi Antarktika sirkumpolyar oqimi va Janubiy okean Jahon okeani bilan o'zaro aloqasi. Uchinchi va yakuniy Yadro loyihasining maqsadi - "Gyre Dynamic Experiment ”mavzusida. Ushbu fokuslarning ikkinchi va uchinchisi okeanning dekadal iqlim o'zgarishidagi rolini hal qilish uchun maxsus ishlab chiqilgan. WOCE-ning dastlabki rejalashtirishida ta'kidlanishicha, 1-maqsadga erishish uchun quyida keltirilgan "modellashtirish va dala ishlari o'rtasidagi o'zaro ta'sir" kiradi.

2. Ma'lumotlar to'plamining uzoq muddatli xatti-harakatlar uchun vakilligini toping va uzoq muddatli o'zgarishlarni aniqlash usullarini toping okean oqimlari. Xususan:

  • Maxsus WOCE ma'lumotlar to'plamining vakilini aniqlang
  • Dekadal vaqt o'lchovlarida iqlimni kuzatish tizimida o'lchovlarni davom ettirish uchun zarur bo'lgan okeanografik parametrlarni, indekslarni va maydonlarni aniqlang
  • Doimiy iqlimni kuzatish tizimida joylashtirish uchun mos keladigan tejamkor usullarni ishlab chiqish[3]

Modellashtirish

WOCE-dagi modellar eksperimental loyihalash uchun ham, ma'lumotlarni tahlil qilish uchun ishlatilgan. Ma'lumotlardan foydalanadigan modellar turli xil xususiyatlarni o'z ichiga olishi mumkin, shu jumladan termal shamol balansi, parvarishlash barotropik girdob byudjet va issiqlik, toza suv yoki massani tejash. Ushbu parametrlar uchun foydali bo'lgan o'lchovlar issiqlik, chuchuk suv yoki iz qoldiruvchi kontsentratsiyasi; oqim va chuchuk suvning oqim, er usti oqimlari; dengiz sathidan balandlik.[3]

Ham teskari modellashtirish, ham ma'lumotlarni assimilyatsiya qilish WOCE davrida ishlatilgan. Teskari modellashtirish - bu raqamlarning eng kichik kvadratlari yoki maksimal ehtimoliy moslash protsedurasi yordamida ma'lumotlarni moslashtirish. Ma'lumotlarni assimilyatsiya qilish texnikasi ma'lumotni modelning dastlabki integratsiyasi bilan taqqoslashni talab qiladi. Keyinchalik, yangi ma'lumotlar yordamida va jarayonni takrorlaydigan model o'z vaqtida rivojlanadi.[3]

Ushbu usullarning muvaffaqiyati modelni to'liq cheklash uchun etarli ma'lumotlarni talab qiladi, shuning uchun keng qamrovli dala dasturiga ehtiyoj bor.

Dala dasturi

WOCE Dala Dasturining maqsadlari quyidagicha edi.[1]

  • Tajriba global xarakterga ega bo'ladi va kuzatuvning asosiy tarkibiy qismlari barcha okeanlarga joylashtiriladi.
  • O'lchovlarni bir vaqtda bajarish talabi faqat o'ta zarur bo'lgan joyda qo'yiladi.
  • Dunyo miqyosidagi okeanografik (va meteorologik) hamjamiyatda kooperativ tadqiqotlar o'tkazish uchun mavjud bo'lgan moslashuvchanlikdan imkon qadar ko'proq foydalaniladi.

WOCE Dala dasturining asosiy elementlari [3]

  • Sun'iy yo'ldosh Altimetriya: 1-ERS va 2-ERS (Evropa) mavjudligi atrofida tuzilgan rejalar, TOPEX / POSEIDON (AQSh / Frantsiya) sirtni majburlash sohalarini va okeanik sirt relyefini o'rganish uchun [2]
  • Gidrografiya: yuqori sifatli o'tkazuvchanlik-temperaturali bosim profillari, shuningdek, harorat-sho'rlanish ma'lumotlar bazasini ta'minlash uchun erkin tushadigan asboblar. [2]
  • Geokimyoviy Izdoshlar: kimyoviy ma'lumotlardan foydalanish (masalan radioaktiv parchalanish va atmosfera tarixi) passiv birikmalarni iqlimiy vaqt jadvallarida suv massalarining hosil bo'lish tezligi va transportini o'rganish uchun
  • Okeanning sirt oqimlari: issiqlik, suv va oqimlarning miqdorini aniqlash uchun joyida va sun'iy yo'ldosh o'lchovlaridan foydalanish momentum (modellashtirish uchun zarur termohalin va shamol bilan boshqariladigan aylanish)
  • Sun'iy yo'ldosh shamollari: sirtdagi shamlardan, ixtiyoriy kuzatuvchi kemalardan (VOS) va sun'iy yo'ldoshli mikroto'lqinli pechdan foydalanish skterometr sirt shamol maydonini o'lchash tizimlari
  • VOS dan yuzaki meteorologik kuzatuvlar: sirt meteorologik o'lchovlarda namuna olish va aniqligini oshirish, shuningdek maydon qoplamini ko'paytirish
  • Imkoniyatli savdo kemalarining yuqori okean kuzatuvlari: sarflanadigan batithermograf (XBT) yuqori okean tarkibidagi issiqlik tarkibidagi o'zgarishlarni o'rganish uchun namuna olish liniyalari
  • Joyida Dengiz sathi O'lchovlar: altimetriya o'lchovlarini kalibrlash uchun yangi dengiz sathidagi o'lchagichlarni yangilash va o'rnatish
  • Suzuvchi va suzuvchi vositalarni siljitish: yuzani siljitadigan shamchalar kabi o'lchovlarni ta'minlaydi dengiz sathidagi bosim, dengiz sathidagi harorat, namlik, yog'ingarchilik, sirt sho'rlanishi va er yuziga yaqin va o'rta chuqurlikdagi oqimlar
  • Bog'langan asbobsozlik: bir qator saytlarda va chuqurlikda batafsil vaqtinchalik ma'lumot beradi

Natija xulosalari

Ushbu ro'yxat keng qamrovli bo'lmasa ham, WOCE natijalari bo'yicha eng ko'p keltirilgan maqolalar va kitoblarning namunalarini keltiradi.

  • Gidrografik ma'lumotlardan global okean sirkulyasiyasi, issiqlik transporti va aralashtirish ko'rsatkichlari yaxshilandi
   A. Ganachaud va C. Vunsh Tabiati, 2000 yil noyabr
  • Okean aylanishi va iqlimi, global okeanni kuzatish va modellashtirish, 1-nashr
   Eds. Gerold Siedler, John Gould & John Church Academic Press, 736pp. (Xalqaro geofizika 77-seriyasi) 2001 yil
  • Jahon okean sirkulyasiyasi tajribasi (WOCE) tomonidan cheklangan umumiy aylanish modelidan hisoblab chiqilgan 1993–2000 yillarda global okean sirkulyasiyasining hajmi, issiqligi va chuchuk suv transporti.
   D. Stammer, C. Vunsh, R. Giering, C. Ekkert, P. Ximbax, J. Marotzke, A. Adkroft, C. N. Xill, J. Marshall Geofizik tadqiqotlar jurnali, 2003 yil yanvar.
  • Butunjahon Okean Sirkulyatsiyasi Tajribasi (WOCE) tomonidan hisoblab chiqilgan keng ko'lamli ommaviy transport, suv massasining shakllanishi va tarqalishi.
   A. Ganachaud Geofizik tadqiqotlar jurnali, 2003 yil iyul
  • Okeanning ozuqa moddalari va kislorod transporti va eksport mahsulotlarini ishlab chiqarish chegaralari Jahon okeanida aylanish tajribasi davomida
   A. Ganachaud, Karl Vunshning global biogeokimyoviy tsikllari, 2002 yil oktyabr
  • Janubiy Tinch okeanining subtropik qon aylanishini qayta ko'rib chiqish: 32 ° S bo'ylab Jahon okean sirkulyatsiyasi tajribasi kuzatuvlarining sintezi
   S. E. Vijffels, J. M. Tul, R. Devis Geofizik tadqiqotlar jurnali, 2012 yil sentyabr

Shuningdek qarang

Tashqi havolalar

Adabiyotlar

  1. ^ a b v Okean sirkulyasiyasi va iqlimi: Okean sirkulyasiyasining jahon tajribasi. Qabul qilingan 7 dekabr 2013 yil.
  2. ^ a b v Jahon okeanining aylanma eksperimenti. J.D.Vuds. Qabul qilingan 7 dekabr 2013 yil.
  3. ^ a b v d e Jahon okeanining aylanma eksperimentining ilmiy rejasi. J.D.Vuds. Qabul qilingan 7 dekabr 2013 yil.