Anisotropic Gent–McWilliams Parameterization for Ocean Models
Notice bibliographique
Résumé
Abstract An anisotropic generalization of the Gent–McWilliams (GM) parameterization is presented for eddy-induced tracer transport and diffusion in ocean models, and it is implemented in an ocean general circulation model using a functional formalism to derive the spatial discretization. This complements the anisotropic viscosity parameterization recently developed by Smith and McWilliams. The anisotropic GM operator is potentially useful in both coarse- and high-resolution ocean models, and in this study the focus is on its application in high-resolution eddying solutions, for which it provides an adiabatic alternative to the more commonly used biharmonic horizontal diffusion operators. It is shown that realistically high levels of eddy energy can be simulated using harmonic anisotropic diffusion and friction operators. Isotropic forms can also be used, but these tend either to overly damp the solution when a large diffusion coefficient is used or to introduce unacceptable levels of numerical noise when a small coefficient is used. A series of numerical simulations of the North Atlantic Ocean are conducted at 0.2° resolution using anisotropic viscosity, anisotropic GM, and biharmonic mixing operators to investigate the effects of the anisotropic forms and to isolate changes in the solutions specifically associated with anisotropic GM. A high-resolution 0.1° simulation is then conducted using both anisotropic forms, and the results are compared with a similar run using biharmonic mixing. Modest improvements are seen in the mean wind-driven circulation with the anisotropic forms, but the largest effects are due to the anisotropic GM parameterization, which eliminates the spurious diapycnal diffusion inherent in horizontal tracer diffusion. This leads to significant improvements in the model thermohaline circulation, including the meridional heat transport, meridional overturning circulation, and deep-water formation and convection in the Labrador Sea.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».