The interpretation of temperature and salinity variables in numerical ocean model output and the calculation of heat fluxes and heat content
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. The international Thermodynamic Equation of Seawater 2010 (TEOS-10) defined the enthalpy and entropy of seawater, thus enabling the global ocean heat content to be calculated as the volume integral of the product of in situ density, ρ, and potential enthalpy, h0 (with reference sea pressure of 0 dbar). In terms of Conservative Temperature, Θ, ocean heat content is the volume integral of ρcp0Θ, where cp0 is a constant “isobaric heat capacity”. However, many ocean models in the Coupled Model Intercomparison Project Phase 6 (CMIP6) as well as all models that contributed to earlier phases, such as CMIP5, CMIP3, CMIP2, and CMIP1, used EOS-80 (Equation of State – 1980) rather than the updated TEOS-10, so the question arises of how the salinity and temperature variables in these models should be physically interpreted, with a particular focus on comparison to TEOS-10-compliant observations. In this article we address how heat content, surface heat fluxes, and the meridional heat transport are best calculated using output from these models and how these quantities should be compared with those calculated from corresponding observations. We conclude that even though a model uses the EOS-80, which expects potential temperature as its input temperature, the most appropriate interpretation of the model's temperature variable is actually Conservative Temperature. This perhaps unexpected interpretation is needed to ensure that the air–sea heat flux that leaves and arrives in atmosphere and sea ice models is the same as that which arrives in and leaves the ocean model. We also show that the salinity variable carried by present TEOS-10-based models is Preformed Salinity, while the salinity variable of EOS-80-based models is also proportional to Preformed Salinity. These interpretations of the salinity and temperature variables in ocean models are an update on the comprehensive Griffies et al. (2016) paper that discusses the interpretation of many aspects of coupled Earth system models.
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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 | 0,008 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 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) | 0,001 | 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 ».