EN4两套分析数据中海洋热含量的差异  

Discrepancies in the Ocean Heat Content of Two EN4 Products

作　　者：张敏 赵昌 张远凌 姜文正 王刚 ZHANG Min;ZHAO Chang;ZHANG Yuan-ling;JIANG Wen-zheng;WANG Gang(First Institute of Oceanography,MNR,Qingdao 266061,China;Laboratory for Regional Oceanography and Numerical Modeling,Pilot National Laboratory for Marine Science and Technology(Qingdao),Qingdao 266237,China;Key Laboratory of Marine Science and Numerical Modeling(MASNUM),MNR,Qingdao 266061,China)

机构地区：[1]自然资源部第一海洋研究所,山东青岛266061 [2]青岛海洋科学与技术试点国家实验室,区域海洋动力学与数值模拟功能实验室,山东青岛266237 [3]自然资源部海洋环境科学与数值模拟重点实验室,山东青岛266061

出　　处：《海洋科学进展》2020年第3期390-399,共10页Advances in Marine Science

基　　金：中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金资助项目——海洋中热量传输路径的时空演变及其影响机制(2018Q01);新一代数据分析方法的发展及应用(2018Y02);国家重点研发计划项目——海洋环境高性能数值模拟应用软件研制(2016YFB0201100);全球变化与海气相互作用专项——南海与菲律宾海混合与深海环流(GASI-IPOVAI-01-03)。

摘　　要：对比分析了1970—2017年EN4.2.1G10和EN4.2.1L09两套数据中海洋热含量的差异及其形成机理。结果表明,两套数据导出的1985—2005年间0~1000 m全球海洋热含量存在最大约5×1022 J的差异,主要分布在热带及亚热带海域(30°S^30°N),偏差较大的年份是1985年、1991年与1998年。差异主要源于两套数据对XBT-(OSD/CTD)(或MBT-(OSD/CTD))仪器偏差的校正方式不同:EN4.2.1L09选取偏差的中位数,而EN4.2.1G10选取偏差的平均值。通过对比分析偏差较大的年份间海水温度沿深度的空间分布,我们发现1985年与1991年两套数据的海洋热含量的差异集中于0~500 m,主要是由采样时段、深度和温跃层变化所带来,而1998年之后由于仪器观测深度更深,两者的差异贯穿于整个深度层(0~1000 m)。两套数据中海洋热含量的差异夏季最小,冬季最大。在1985年后出现的两套数据的差异影响了全球海洋热含量的线性趋势分析和年代际及多年代际变率,其中基于EN4.2.1G10的年代际及多年代际分量的幅度在1985年后是EN4.2.1L09的2倍,且存在相位的差异。线性趋势若时间段选取在1985—2015年间则对结果影响较大。本研究为使用EN4数据估算海洋热含量及相关对比验证研究提供了有益参考。We analyze and compare the differences in the ocean heat content(OHC)from 1970 to 2017 in upper 1000 m between EN4.2.1G10 and EN4.2.1L09 datasets.The results show that distinct discrepancy(~5×1022 J)exists in the time series of the OHC from 1985 to 2005 and mainly locates in tropical/subtropical areas(30°S^30°N).The discrepancy originated from the correction methods applied to the XBT and MBT data:EN4.2.1L09 computed the median of the differences between XBT and OSD/CTD while EN4.2.1g10 computed the mean of the differences.Ocean temperatures at each vertical layer in the years 1985,1991 and 1998 with largest discrepancies were compared,and the comparison showed that the differences between the two datasets in 1985 and 1991 are mainly located at the depth 0~500 m because of the sampling periods and thermocline changes.For 1998,the discrepancy exists throughout the entire vertical level due to the data coverage in the vertical.The discrepancy between the two datasets also shows seasonal variations,with the largest difference in winter and the smallest difference in summer.For the OHC linear trend analysis,its results are sensitive to time intercept between 1985 and 2015.For the components of decadal to multidecadal timescale,amplitude and phase differences between the two datasets were found after 1985.

关 键 词：EN4.2.1 海洋热含量 海洋温度 年代际及多年代际 

分 类 号：P731[天文地球—海洋科学]