方 怡 ,徐永福,李陽(yáng)春,覃 軍

(1.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)環(huán)境學(xué)院,湖北 武漢 430074;2.中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所 大氣邊界層物理和大氣化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)試驗(yàn)室,北京 100029)

海洋是氣候系統(tǒng)的重要組成部分,它通過(guò)海氣交換與大氣進(jìn)行物質(zhì)交換,再通過(guò)內(nèi)部的物理過(guò)程將物質(zhì)進(jìn)行輸送。海氣傳輸速度的分布形式、大小直接影響著海洋對(duì)大氣中物質(zhì)的吸收,因此,準(zhǔn)確模擬海氣交換過(guò)程對(duì)我們研究地球系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)有著重要意義。

目前在計(jì)算氣體的海氣交換通量時(shí)往往采用塊體公式,海氣交換通量與該氣體在大氣與海表中濃度差成正比,該正比系數(shù)就是海氣傳輸速度,常表達(dá)成風(fēng)速和該氣體的 Schmidt數(shù)的函數(shù)。風(fēng)速的增大導(dǎo)致海氣界面附近湍流運(yùn)動(dòng)的增強(qiáng),交換通量隨之增大,另外,不同風(fēng)區(qū)風(fēng)時(shí)下的海浪處于不同的發(fā)展?fàn)顟B(tài),其結(jié)構(gòu)變化對(duì)海氣交換有顯著影響[1]。因此對(duì)重要?dú)怏w的海氣交換而言,風(fēng)速的準(zhǔn)確性是影響通量估計(jì)準(zhǔn)確性的關(guān)鍵要素。國(guó)內(nèi)不少科學(xué)家對(duì)風(fēng)能資源及風(fēng)場(chǎng)資料的可信度進(jìn)行了評(píng)估分析[2-4],還將 QuikSCAT風(fēng)場(chǎng)資料與南海島嶼站實(shí)測(cè)風(fēng)速資料進(jìn)行對(duì)比,對(duì)南海大風(fēng)的時(shí)空分布特征進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析[5],將 NCEP再分析資料中的風(fēng)速等海表氣象學(xué)參數(shù)與定點(diǎn)布放在黃海北部的浮標(biāo)觀測(cè)資料進(jìn)行了比較,認(rèn)為 NCEP再分析資料中的海表氣象參數(shù)是可信的[6]。

風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)不僅對(duì)計(jì)算海氣傳輸速度有著重要影響,而且不同風(fēng)場(chǎng)產(chǎn)品在空間分布和全球平均值等方面存在差異,這會(huì)造成對(duì)風(fēng)速的全球評(píng)估的差異[7]。Fangohr等[8]基于3個(gè)風(fēng)場(chǎng)資料(QuikSCAT衛(wèi)星風(fēng)速資料、AMSR-E被動(dòng)微波輻射風(fēng)場(chǎng)資料、ERA-40模式再分析資料), 運(yùn)用4個(gè)不同的傳輸速度公式[9-12]對(duì) CO2的傳輸速度和海氣通量進(jìn)行了計(jì)算,通過(guò)對(duì)比分析認(rèn)為 QuikSCAT風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)最為合理。Boutin等[13]使用觀測(cè)風(fēng)速資料(POMME氣象實(shí)驗(yàn)提供的浮標(biāo)數(shù)據(jù)以及CARIOCA drifters數(shù)據(jù))和QuikSCAT衛(wèi)星風(fēng)速資料,利用四個(gè)不同的傳輸速度公式[9-11,14]對(duì)北大西洋和南大洋的 CO2的海氣傳輸速度進(jìn)行了計(jì)算及比較,同時(shí)認(rèn)為 QuikSCAT風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)與實(shí)際風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)只相差5%或者更好。不過(guò),這些工作并沒(méi)有在較長(zhǎng)的時(shí)間尺度上研究風(fēng)場(chǎng)和傳輸速度對(duì)海洋吸收氣體的影響。

氟氯烴(CFCs,主要包括 CFC-11和二氯二氟甲烷(CFC-12))性質(zhì)穩(wěn)定,經(jīng)常用來(lái)評(píng)估海洋模式模擬通風(fēng)過(guò)程的性能,以及海洋物質(zhì)吸收對(duì)海氣交換方案的敏感性。England等[15]利用一個(gè)全球海洋模式研究了海氣交換通量參數(shù)化對(duì)CFCs吸收的影響,發(fā)現(xiàn)使用依賴風(fēng)速和 Schmidt數(shù)的氣體傳輸速度公式[10]能更好地模擬出 CFCs的分布與儲(chǔ)存。李陽(yáng)春等[16]選取傳輸速度公式[10]及 Esbensen and Kushnir的風(fēng)場(chǎng)資料[17],利用一個(gè) 30層的全球海洋模式(L30T63)研究了CFC-11在全球海洋中的吸收和分布。最近,趙琦等[18]在 Boutin等[13]使用的 4個(gè)傳輸速度公式[9-11,14]基礎(chǔ)上加入一個(gè)傳輸速度公式[7],同時(shí)選取 Esbensen and Kushnir的風(fēng)場(chǎng)資料[17]對(duì)CFC-11在海洋中的分布、吸收情況做了模擬,詳細(xì)討論了由不同傳輸速度公式引起的海氣傳輸速度差異對(duì)海洋中CFC-11的海表濃度、海氣通量、水柱總量等造成的影響。但是,風(fēng)場(chǎng)的差異對(duì)模擬海洋吸收CFC-11可能造成的差異至今未見(jiàn)報(bào)道。

本文基于中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所海洋環(huán)流模式(LASG/IAP Climate Ocean Model,LICOM),使用同一個(gè)氣體傳輸速度公式(即 Wanninkhof[10]傳輸速度公式)模擬研究3個(gè)不同風(fēng)場(chǎng)對(duì)全球海洋吸收大氣CFC-11的影響,并以全球海氣傳輸速度為常數(shù)做為基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),討論這 4種情況下 CFC-11在海氣通量、海表濃度、水柱總量、存儲(chǔ)輸送等方面的差異,選出更適用于LICOM模擬海洋吸收氣體的風(fēng)場(chǎng)。

1 模式介紹

本文使用的模式為中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所(IAP)大氣科學(xué)和地球流體力學(xué)數(shù)值模擬國(guó)家重點(diǎn)試驗(yàn)室(LASG)近幾年發(fā)展的全球海洋模式 LICOM,水平分辨率為2°×2°,模式的網(wǎng)格點(diǎn)為Arakawa B網(wǎng)格,區(qū)域?yàn)?0°～360°E、78°S～90°N,垂直坐標(biāo)采用η坐標(biāo),垂直方向一共有30層,從海表面以下15層每層間隔10 m,再往下的15層每層間隔不均勻,最大深度達(dá)5 600 m。計(jì)算熱通量及海表動(dòng)量使用的輻射通量、風(fēng)應(yīng)力等強(qiáng)迫資料來(lái)自 Max-Planck-Institute–Ocean Model Intercomparion Project(MPI-OMIP)提供的氣候態(tài)月平均資料[19],用于恢復(fù)的海表鹽度和溫度的觀測(cè)資料來(lái)自美國(guó)國(guó)家海洋資料中心(NODC)發(fā)布的《世界海洋圖集1998》(簡(jiǎn)稱WOA98,http://www.nodc.noaa.gov/)。其他詳細(xì)信息可參考LICOM手冊(cè)[20]。許多學(xué)者對(duì) LICOM 的模擬性能進(jìn)行過(guò)檢驗(yàn),結(jié)果表明該模式對(duì)海洋物理場(chǎng)的模擬結(jié)果與實(shí)際觀測(cè)是比較吻合的[21-23]。趙琦等[18]使用被動(dòng)示蹤物CFC-11考察了LICOM的模擬性能,模擬結(jié)果很好地反映了觀測(cè)的基本特征。同時(shí),基于LICOM構(gòu)建的太平洋海盆模式無(wú)論對(duì)太平洋物理場(chǎng)還是被動(dòng)示蹤物的模擬均比較符合觀測(cè)事實(shí)[24-26],這說(shuō)明LICOM對(duì)獨(dú)立海盆的模擬能力也是可靠的。在模式物理場(chǎng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)后將 CFC-11作為被動(dòng)示蹤物放在模式中同步積分64 a,物理場(chǎng)的初值為5 230 a的積分值,海水CFC-11的初始濃度為0。CFC-11在大氣中的濃度為 Atmospheric Oxygen Research Group(AORG)提供的 1944～2007年的資料(https:// bluemoon.ucsd.edu/pub/cfchist/)。CFC-11海氣交換通量公式為:

公式(1)中的 k為傳輸速度;Ceqm代表大氣CFC-11在海表的平衡濃度;Cocn表示模擬的海表CFC-11濃度;α為模式網(wǎng)格內(nèi)海冰所占的面積比例,資料來(lái)自于Hadley Center的氣候態(tài)月平均結(jié)果[27]。本工作采用趙琦等[18]認(rèn)為可以使得 LICOM 的模擬結(jié)果更接近觀測(cè)的Wanninkhof[10]傳輸速度公式:

公式(2)中W為海表面10 m高度的風(fēng)速;Sc為Schmidt數(shù)[28],其表達(dá)式為:

其中T為當(dāng)前時(shí)刻模式模擬的海表溫度(℃)。

4個(gè)實(shí)驗(yàn)分別為: (1)實(shí)驗(yàn)-C,將全球海氣交換傳輸速度k設(shè)置為常數(shù)14.5 cm/h,這相當(dāng)于CFC-11的海氣交換時(shí)間 τ為 2.87 d(τ=ΔZ1/k,ΔZ1為模式第一層厚度);(2)實(shí)驗(yàn)-EK,使用 Esbensen and Kushnir[17]月平均風(fēng)場(chǎng)資料(下文簡(jiǎn)稱為EK風(fēng)場(chǎng));該實(shí)驗(yàn)與趙琦等[18]的實(shí)驗(yàn)-W相似,唯一區(qū)別在于兩個(gè)實(shí)驗(yàn)運(yùn)行的模式物理場(chǎng)的初始時(shí)間不同;(3)實(shí)驗(yàn)-NP,使用NCEP風(fēng)場(chǎng)資料(下文簡(jiǎn)稱為 NP風(fēng)場(chǎng)),本文將原始的1948年1月～2009年12月的62 a NCEP資料處理成月平均資料;(4)實(shí)驗(yàn)-QS,使用Scatterometer Climatology of Ocean Winds(SCOW)提供的QuikSCAT衛(wèi)星風(fēng)場(chǎng)資料(下文簡(jiǎn)稱為 QS風(fēng)場(chǎng))(ftp://numbat.coas.oregonstate.edu/pub/scow/)。該資料的分辨率為0.25°×0.25°,范圍為 0°～360°E,69.875°S～69.875°N,我們首先利用線性外推的方法補(bǔ)齊原始資料中沒(méi)有的 78°～69.875°S之間的數(shù)據(jù),從中提取分辨率為2°×2°的數(shù)據(jù),而 69.875°～90°N 間原始風(fēng)場(chǎng)沒(méi)有的數(shù)據(jù)則直接用NP風(fēng)場(chǎng)同類資料替代。然后將1999年9月～2007年8月這8 a的QuikSCAT衛(wèi)星風(fēng)場(chǎng)資料處理成月平均資料。4個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)的其他條件完全相同。

2 結(jié)果分析

2.1 風(fēng)速對(duì)傳輸速度的影響

將上述 3個(gè)月平均風(fēng)場(chǎng)資料處理成年平均的形式,如圖1所示。以圖1a的EK風(fēng)場(chǎng)的年平均風(fēng)速分布圖為例,赤道附近風(fēng)速最小,隨著緯度的增加風(fēng)速也在不斷增大,直到南北緯 60°附近,再往兩極風(fēng)速隨著緯度的增加有減小的趨勢(shì)。在北半球,風(fēng)速的高值區(qū)位于西北太平洋和西北大西洋,其等值線最大值達(dá)到了8 m/s。在南半球,整個(gè)南大洋在40°～65°S范圍內(nèi)均是風(fēng)速的高值區(qū),其中 50°～150°E范圍風(fēng)速等值線最大值達(dá)到了10 m/s。對(duì)比圖1a、圖1b和圖1c,我們可以看出3個(gè)風(fēng)場(chǎng)的年平均風(fēng)速大值區(qū)均位于南大洋、西北太平洋、西北大西洋,其中南大洋風(fēng)速最大,且風(fēng)速大值區(qū)覆蓋面積最廣。三個(gè)風(fēng)場(chǎng)的主要差異在于年平均風(fēng)速的最大值及其覆蓋的區(qū)域會(huì)有所不同。以南大洋為例,QS風(fēng)場(chǎng)的風(fēng)速最大值達(dá)到了12 m/s左右,EK風(fēng)場(chǎng)達(dá)到了11 m/s左右,而NP風(fēng)場(chǎng)僅為10 m/s左右。

年平均海氣傳輸速度(圖 1d～圖 1f)與年平均風(fēng)速(圖1a～圖1c)在分布上很類似,赤道附近傳輸速度較小,年平均傳輸速度大值區(qū)均位于南大洋、西北太平洋、西北大西洋,其中以南大洋傳輸速度最大。由傳輸速度公式可知,傳輸速度同時(shí)也受到溫度的影響,因此k值呈現(xiàn)出不同于風(fēng)速分布的閉合高值區(qū)。不同的風(fēng)場(chǎng),年平均傳輸速度的大值區(qū)及其覆蓋的面積因風(fēng)速的差異而有所差異,例如,在西北大西洋試驗(yàn)-NP的傳輸速度最大值為18 cm/h左右,而試驗(yàn)-QS的相應(yīng)值達(dá)到了26 cm/h左右,后者約為前者的1.5倍。實(shí)驗(yàn)-EK的年平均傳輸速度的全球年平均值為14.5 cm/h,從其傳輸速度分布(圖1e)可以看出,西北大西洋、西北太平洋、南大洋等海氣傳輸速度的高值區(qū),k值通常都大于14.5 cm/h。在赤道等海氣傳輸速度的低值區(qū),k值通常小于14.5 cm/h。由此可見(jiàn),k取常數(shù)14.5 cm/h(試驗(yàn)-C)會(huì)消弱k在高值區(qū)的傳輸速度,增強(qiáng)k在低值區(qū)的傳輸速度。

表1總結(jié)了3個(gè)風(fēng)場(chǎng)計(jì)算得到的年平均風(fēng)速和年平均傳輸速度的全球平均值。NP風(fēng)場(chǎng)年平均風(fēng)速的全球平均值為 6.5 m/s;EK風(fēng)場(chǎng)為 7.3 m/s,與Wanninkhof[10]得到的7.4 m/s差異不大;QS風(fēng)場(chǎng)為7.6 m/s。從公式(2)可知,風(fēng)速越大,傳輸速度就越大。如 QS風(fēng)場(chǎng)的風(fēng)速全球平均值比 NP風(fēng)場(chǎng)大了16.9%,相應(yīng)k的全球平均值比NP風(fēng)場(chǎng)的k值大了37.8%。Boutin等[13]也提到QS風(fēng)場(chǎng)風(fēng)速可能被高估了 5%左右,因?yàn)槎畏降淖饔?k值可能也會(huì)相應(yīng)偏高10%。

表1 年平均風(fēng)速和傳輸速度的全球平均值Tab.1 Global annual mean wind speed and transfer speed

2.2 CFC-11海氣交換通量

圖2和圖3分別為1955年1月和7月4個(gè)實(shí)驗(yàn)得到的海洋中CFC-11的海氣通量及其對(duì)比情況。對(duì)比實(shí)驗(yàn)-EK所得的1月(圖2a)和7月(圖3a)的海氣通量模擬結(jié)果,我們可以看出,海氣通量有著明顯的季節(jié)性變化特征,南北半球的大部分海面在夏季表現(xiàn)出對(duì)CFC-11的排放,在冬季表現(xiàn)出對(duì)CFC-11的吸收,這主要是由CFC-11在海水中的溶解度隨著溫度的增高而降低造成。同時(shí)我們發(fā)現(xiàn) 7月份南大洋海氣通量的強(qiáng)度和 1月份的北半球海區(qū)接近,而南大洋海域更為寬廣,由此可以推斷南大洋對(duì)海氣通量的累計(jì)吸收大于北半球海區(qū)的相應(yīng)值,這與下文計(jì)算實(shí)驗(yàn)-EK的64 a累計(jì)吸收通量結(jié)果(圖7a)一致。1月海洋對(duì)CFC-11的主要吸收區(qū)域位于北太平洋和北大西洋,在北半球高緯地區(qū)存在較明顯的從西到東的緯向梯度,赤道及南大洋沿岸海域存在 CFC-11的弱吸收區(qū)(圖2a)。這些海區(qū)中北大西洋對(duì)CFC-11的吸收通量最大,其最大值達(dá)到了 10×10–4pmol/(m2·s),而西北太平洋的海氣通量最大值僅為5×10–4pmol/(m2·s),這一方面是由于西北大西洋的 k值要高于西北太平洋(圖 1),另一方面也與西北大西洋強(qiáng)烈的對(duì)流混合導(dǎo)致該處CFC-11的海表濃度偏低有關(guān)(圖4)。在南極大陸附近海區(qū),由于常年存在下沉流,且此區(qū)域的海水溫度遠(yuǎn)低于外圍,大氣中CFC-11在海水的溶解度較高,使得此區(qū)域常年處于不飽和狀態(tài)。

圖1 EK風(fēng)場(chǎng)、NP風(fēng)場(chǎng)和QS風(fēng)場(chǎng)的年平均風(fēng)速(m/s)(a-c)及其相應(yīng)傳輸速度(cm/h)分布圖(d-f)Fig.1 Global distributions of annual mean wind speed (m/s)(a-c)and corresponding transfer speed (cm/h)(d-f)

由圖2b我們可以看出,實(shí)驗(yàn)-EK和實(shí)驗(yàn)-C的海氣通量在西北大西洋、西北太平洋、南大洋這些傳輸速度大的海區(qū)有著明顯的差異。在西北大西洋,兩個(gè)實(shí)驗(yàn)海氣通量的最大差值達(dá)到了2.5×10-4pmol/(m2·s)左右,該海區(qū)實(shí)驗(yàn)-EK的海氣通量比實(shí)驗(yàn)-C下的相應(yīng)值普遍大了10%～30%,最大達(dá)到了40%。在西北太平洋,兩實(shí)驗(yàn)海氣通量的最大差值達(dá)到了1.0×10-4pmol/(m2·s)左右,實(shí)驗(yàn)-EK 的海氣通量比實(shí)驗(yàn)-C的相應(yīng)值在該地區(qū)也普遍大了10%左右。這主要是由于 1月這兩個(gè)地區(qū)風(fēng)速大,實(shí)驗(yàn)-EK計(jì)算所得的傳輸速度大于14.5 cm/h所致。由于1月的南大洋處于CFC-11的弱吸收狀態(tài),因而兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的差異在該處并不明顯,但在圖 2b中可以看到在南大洋35°～60°W的沿岸海域存在著一個(gè)負(fù)值區(qū),參照1月實(shí)驗(yàn)-EK的傳輸速度分布圖發(fā)現(xiàn)該地區(qū)的傳輸速度遠(yuǎn)小于 14.5 cm/h,可能正是這個(gè)原因造成了實(shí)驗(yàn)-EK在該處的海氣通量的偏小。

圖2c和2d分別表示1955年1月實(shí)驗(yàn)-EK與實(shí)驗(yàn)-NP、實(shí)驗(yàn)-QS的海氣通量之差。總體來(lái)看,在全球大部分海域,實(shí)驗(yàn)-EK比實(shí)驗(yàn)-NP的海氣通量模擬結(jié)果要大一些,大部分海域的偏差在±10%之間,實(shí)驗(yàn)-EK的海氣通量模擬結(jié)果比實(shí)驗(yàn)-QS的模擬結(jié)果要小一些,偏差基本也在±10%之間(圖2d)。但是在局部海域,不同風(fēng)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)下的海氣通量模擬結(jié)果之間有著顯著差異,在西北大西洋(30°～60°N),實(shí)驗(yàn)-EK的海氣通量比實(shí)驗(yàn)-NP普遍大了10%左右,最大偏大程度達(dá)到了 20%,在南極近陸地海域,兩者的差異甚至可以達(dá)到 100%左右。同樣在西北大西洋(30°～60°N)海域,實(shí)驗(yàn)-EK 下的海氣通量比實(shí)驗(yàn)-QS小了約10%,這說(shuō)明在1月北大西洋局部地區(qū)實(shí)驗(yàn)-NP與實(shí)驗(yàn)-QS的差異可以達(dá)到20%左右。海氣通量的差異與傳輸速度、海表濃度的差異有關(guān)。比如在北半球1月CFC-11的強(qiáng)吸收區(qū),實(shí)驗(yàn)-EK的海氣通量在西北大西洋和西北太平洋兩地均大于實(shí)驗(yàn)-NP的模擬結(jié)果(圖 2c),這主要是因?yàn)樵撎帉?shí)驗(yàn)-EK的傳輸速度較大。但是在南極大陸附近海區(qū),從圖 2c可以看出實(shí)驗(yàn)-EK下的海氣通量小于實(shí)驗(yàn)-NP的模擬結(jié)果,雖然實(shí)驗(yàn)-EK在該處1月份的月平均風(fēng)速、傳輸速度都大于實(shí)驗(yàn)-NP,但是實(shí)驗(yàn)-EK在該處1月份的海表濃度模擬結(jié)果也更大,這可能是造成其海氣通量模擬結(jié)果小于實(shí)驗(yàn)-NP的原因。由此可見(jiàn),增大傳輸速度有利于CFC-11海氣通量的增大,但海氣通量同時(shí)還會(huì)受到CFC-11海表濃度的影響。

圖2 1955年1月海氣通量(×10-4 pmol/(m2·s))(a)及不同實(shí)驗(yàn)間的通量差值(×10-5 pmol/(m2·s))(b-d)Fig.2 Monthly average air-sea CFC-11 fluxes (×10-4 pmol/(m2·s))in January of 1955 (a)and the difference (×10-5 pmol/(m2·s))in fluxes among experiments (b-d)

圖3 1955年7月海氣通量(×10-4 pmol/(m2·s))(a)及不同實(shí)驗(yàn)間的通量差值(×10-5 pmol/(m2·s))(b-d)Fig.3 Monthly average air-sea CFC-11 fluxes (×10-4 pmol/(m2·s))in July of 1955 (a)and the difference (×10-5 pmol/(m2·s))in fluxes among experiments (b-d)

在1955年7月,實(shí)驗(yàn)-EK比實(shí)驗(yàn)-C海氣通量模擬結(jié)果在大部分海域要大一些,偏差主要在±10%之間,而海氣通量的這種正負(fù)偏差情況與兩者的傳輸速度偏差情況相對(duì)應(yīng),如7月在南大洋40°～70°S、50°～100°E范圍,實(shí)驗(yàn)-EK比實(shí)驗(yàn)-C的海氣通量模擬結(jié)果偏大達(dá)到了 40%,而該處正好也是實(shí)驗(yàn)-EK傳輸速度的大值區(qū),最小傳輸速度就已經(jīng)達(dá)到了 16 cm/h左右,遠(yuǎn)大于實(shí)驗(yàn)-C的傳輸速度 14.5 cm/h。圖 3c和圖3d分別表示1955年7月實(shí)驗(yàn)-EK與實(shí)驗(yàn)-NP、實(shí)驗(yàn)-QS的海氣通量差值,除南大洋近陸地附近海域外的全球大部分海域,實(shí)驗(yàn)-EK海氣通量模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)-NP、實(shí)驗(yàn)-QS的偏差范圍基本上在±10%之間。但是在局部海域,不同風(fēng)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)下的海氣通量模擬結(jié)果有著顯著差異。如在南大洋 120°～180°W,65°S以南的近陸地海域,實(shí)驗(yàn)-EK海氣通量模擬結(jié)果比實(shí)驗(yàn)-NP偏大了 40%以上,局部海域甚至達(dá)到了 180%,而在該海區(qū),實(shí)驗(yàn)-EK海氣通量模擬結(jié)果比實(shí)驗(yàn)-QS偏小了 15%左右,這說(shuō)明在南大洋局部海域不同風(fēng)場(chǎng)下的海氣通量模擬結(jié)果差異可以達(dá)到195%左右,這種差異是非常顯著的。由于 69.875°～90°N間QS風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)用NP風(fēng)場(chǎng)同類資料替代,所以實(shí)驗(yàn)-NP(圖 3c)和實(shí)驗(yàn)-QS(圖 3d)在 70°N 以北的結(jié)果是一致的。

圖4 1995年1月海氣通量(×10-2 pmol/(m2·s))(a)及不同實(shí)驗(yàn)間的通量差值(×10-3 pmol/(m2·s))(b-d)Fig.4 Monthly average air-sea CFC-11 fluxes(×10-2 pmol/ (m2·s))(a)in January of 1995 and the difference in fluxes among experiments (×10-3 pmol/(m2·s))(b-d)

隨著積分時(shí)間的增加,不同風(fēng)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)下海氣通量之間的差異有著減小的趨勢(shì)。例如到了1995年1月(圖4),實(shí)驗(yàn)-EK下的西北大西洋海氣通量比實(shí)驗(yàn)-C的偏大程度明顯減小,最大偏大程度由1955年的40%降為 30%左右。除南、北極近陸地海域外的全球大部分海域,實(shí)驗(yàn)-EK比實(shí)驗(yàn)-NP的海氣通量模擬結(jié)果仍要大一些,但大部分海域偏大程度不超過(guò) 5%,相較于1955年1月的10%的偏大程度明顯減小。實(shí)驗(yàn)-EK與實(shí)驗(yàn)-QS的海氣通量模擬結(jié)果在1995年1月的全球大部分海域的偏差仍在±10%之間,但在局部海域的差異明顯減小。例如在南大洋50°S以南、50°～150°E海域,1955年1月實(shí)驗(yàn)-EK與實(shí)驗(yàn)-QS在大部分海域的偏差雖然在±10%之間,但是局部偏差可以達(dá)到±80%左右(圖2d),到了1995年1月該海域?qū)嶒?yàn)-EK與實(shí)驗(yàn)-QS的偏差基本都在±10%之間了(圖4d)。在西北大西洋30°～60°N,3個(gè)風(fēng)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)下的海氣通量模擬結(jié)果間的最大差異不到 15%。不同風(fēng)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)間海氣通量差異的減小,主要是由于隨著積分時(shí)間的增加,海洋不斷吸收大氣中的 CFC-11,導(dǎo)致 CFC-11的海表濃度(Cocn)不斷增大;同時(shí)人類CFC-11的排放,導(dǎo)致大氣 CFC-11在海表的平衡濃度(Ceqm)也在增大,但到了 1995年左右兩者濃度差(Ceqm－Cocn)的增大趨勢(shì)卻在不斷放緩,從而導(dǎo)致不同風(fēng)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)間海氣通量差異的減小。

2.3 CFC的吸收、分布、儲(chǔ)存

2.3.1 CFC-11海表濃度

圖5a和圖5b分別為觀測(cè)資料和實(shí)驗(yàn)-EK的20世紀(jì) 90年代年平均 CFC-11海表濃度分布,其中CFC-11觀測(cè)資料[29]是通過(guò)整合WOCE在20世紀(jì)80至90年代(CFC-11資料的航測(cè)事件多集中在20世紀(jì)90年代)的各航線資料得到的,我們將 CFC-11海表濃度模擬結(jié)果處理成20世紀(jì)90年代年平均值與之對(duì)比。實(shí)驗(yàn)-EK基本能很好地模擬CFC-11的海表濃度分布,高值區(qū)主要分布在南大洋、西北大西洋、西北太平洋,這與之前討論的CFC-11海氣通量的主要吸收區(qū)相對(duì)應(yīng),但是在西北太平洋和西北大西洋的模擬結(jié)果高于觀測(cè)資料,如在西北大西洋處,實(shí)驗(yàn)-EK模擬的CFC-11海表濃度可達(dá)6.0 pmol/kg,而觀測(cè)值僅為 5.0 pmol/kg左右。在南極大陸附近海域,實(shí)驗(yàn)-EK海表濃度可達(dá) 7.0 pmol/kg,而觀測(cè)值僅為6.0 pmol/kg左右,這些差異可能是由于LICOM模式在此處的垂直輸送強(qiáng)度不夠,導(dǎo)致了示蹤物在海表面的堆積。

從圖5c可以看出,實(shí)驗(yàn)-EK和實(shí)驗(yàn)-C的CFC-11海表濃度模擬結(jié)果出現(xiàn)明顯差異的海區(qū)仍位于南大洋、西北大西洋、西北太平洋,例如在南大洋 40°S至南極大陸的海區(qū),除了 60°S 以南、30°～60°W 存在一個(gè)小的負(fù)值區(qū)外,兩實(shí)驗(yàn)差值圖存在一個(gè)大面積的0.1 pmol/kg的正值區(qū)域。參照實(shí)驗(yàn)-EK的年平均傳輸速度圖(圖 1b),該負(fù)值區(qū)域的傳輸速度等值線最大值為14 cm/h,小于常數(shù)14.5 cm/h,可能正是這個(gè)原因造成了此處實(shí)驗(yàn)-EK的海表濃度比實(shí)驗(yàn)-C要小。總體而言,在相同的物理?xiàng)l件下,傳輸速度選取常數(shù)會(huì)造成CFC-11海表濃度模擬結(jié)果偏小,不過(guò)這種偏差相對(duì)較小,實(shí)驗(yàn)-EK比實(shí)驗(yàn)-C的模擬結(jié)果的偏大程度在全球海域基本在5%以內(nèi)。

圖5 20世紀(jì)90年代年平均CFC-11海表濃度(pmol/kg)Fig.5 Annual mean sea surface CFC-11 concentrations(pmol/kg)in the 1990s

圖5d和圖5e分別為實(shí)驗(yàn)-EK與實(shí)驗(yàn)-NP、實(shí)驗(yàn)-QS的CFC-11海表濃度差值圖,由圖可見(jiàn)實(shí)驗(yàn)-EK的CFC-11海表濃度模擬結(jié)果最大,實(shí)驗(yàn)-QS、實(shí)驗(yàn)-NP的模擬結(jié)果依次次之。除60°S以南、70°N以北外的全球大部分海域,實(shí)驗(yàn)-EK比實(shí)驗(yàn)-NP、實(shí)驗(yàn)-QS的模擬結(jié)果的偏大程度在 5%以內(nèi),但不同風(fēng)場(chǎng)下 20世紀(jì)90年代的模擬結(jié)果會(huì)在局部海域存在顯著差異,比如在60°S以南以及70°N以北的海域,實(shí)驗(yàn)-EK的模擬結(jié)果比實(shí)驗(yàn)-NP偏大 20%以上,這種差異可能是由于NP風(fēng)場(chǎng)的風(fēng)速普遍小于EK、QS風(fēng)場(chǎng)造成。在 120°～180°W,65°S 以南的近陸地海域,實(shí)驗(yàn)-EK的模擬結(jié)果比實(shí)驗(yàn)-NP也偏大了 20%以上,局部海域甚至達(dá)到了40%,而在該地區(qū),實(shí)驗(yàn)-EK的海氣通量模擬結(jié)果比實(shí)驗(yàn)-QS的偏大程度普遍在5%左右。相比較之下,實(shí)驗(yàn)-QS模擬的CFC-11海表濃度與觀測(cè)資料更為接近。

2.3.2 海洋CFC-11的水柱總量

圖6a和圖6b分別為觀測(cè)資料及實(shí)驗(yàn)-EK的20世紀(jì)90年代年平均 CFC-11水柱總量分布圖,從圖中可以看出,觀測(cè)資料與實(shí)驗(yàn)-EK模擬結(jié)果在分布上基本一致。海洋儲(chǔ)存CFC-11的主要區(qū)域位于北太平洋副熱帶海區(qū)、西北大西洋,以及南半球副熱帶至南大洋的廣闊海區(qū)。觀測(cè)資料和模擬結(jié)果均顯示西北大西洋處的CFC-11水柱總量最大,這是由于西北大西洋在冬季存在著很強(qiáng)的對(duì)流混合,可將海表高濃度的CFC-11向下傳輸?shù)? 000 m以下,從而造成CFC-11在北大西洋的大量存儲(chǔ)。這一海區(qū)實(shí)驗(yàn)-EK的CFC-11水柱總量最大值達(dá)到了12.0 μmol/m2,高于觀測(cè)值的9 μmol/m2,高的海表濃度和高的存儲(chǔ)量說(shuō)明模擬結(jié)果中吸收的 CFC-11未能及時(shí)轉(zhuǎn)移, 這可能是由于 LICOM 在此處的經(jīng)向輸送能力偏弱(北大西洋深水模擬的最大輸送強(qiáng)度為12 Sv,小于基于觀測(cè)的估計(jì)值),造成CFC-11在此處的堆積。在西北太平洋,實(shí)驗(yàn)-EK的1.0 μmol/m2等值線的覆蓋范圍與觀測(cè)值基本一致,但是CFC-11水柱總量最大值只有 1.5 μmol/m2,小于觀測(cè)值的 2.0 μmol/m2;南大洋的CFC-11水柱總量高值區(qū)處于45°～55°S,這是由于CFC-11通過(guò)吸收區(qū)進(jìn)入海洋并沿著等密度面向下向北傳輸,在 45°～55°S達(dá)到最大穿透深度,使得水柱總量值在此處達(dá)到最大。此處觀測(cè)資料等值線最大值達(dá)到了4.0 μmol/m2,實(shí)驗(yàn)-EK的模擬結(jié)果只達(dá)到 3.5 μmol/m2,這說(shuō)明我們對(duì) CFC-11在南大洋穿透深度的模擬存在不足。

從圖6c可以看出,實(shí)驗(yàn)-EK比實(shí)驗(yàn)-C的CFC-11水柱總量模擬結(jié)果普遍偏大,在全球絕大部分海域的偏大程度在0～5%,差異最明顯的地方位于西北大西洋,該處實(shí)驗(yàn)-EK比實(shí)驗(yàn)-C的CFC-11水柱總量模擬結(jié)果最大偏大了0.45 μmol/m2。結(jié)合前面的討論我們可以看出,在南大洋近陸地海域10°～60°W附近,不管是 1955年 1月的 CFC-11海氣通量、20世紀(jì)90年代CFC-11年平均海表濃度,還是20世紀(jì)90年代年平均CFC-11水柱總量,實(shí)驗(yàn)-EK與實(shí)驗(yàn)-C模擬結(jié)果的差值圖都存在一個(gè)負(fù)值區(qū)域,可能還是由實(shí)驗(yàn)-EK在該處的風(fēng)速偏小、傳輸速度小于14.5 cm/h造成。

圖6d和圖6e分別為實(shí)驗(yàn)-EK與實(shí)驗(yàn)-NP、實(shí)驗(yàn)-QS的20世紀(jì)90年代CFC-11水柱總量差值圖。在除南、北極近陸地海域外的全球絕大部分海域,實(shí)驗(yàn)-EK比實(shí)驗(yàn)-NP的CFC-11水柱總量偏大5%以內(nèi),比實(shí)驗(yàn)-QS的CFC-11水柱總量偏小5%以內(nèi),與實(shí)驗(yàn)-QS的CFC-11水柱總量的模擬結(jié)果比較相近。同時(shí)我們可以看出,不同風(fēng)場(chǎng)也會(huì)造成 20世紀(jì) 90年代CFC-11水柱總量模擬結(jié)果在局部海域的顯著差異,120°～180°W,65°S 以南的近陸地海域,實(shí)驗(yàn)-EK 的20世紀(jì)90年代年平均CFC-11水柱總量模擬結(jié)果比實(shí)驗(yàn)-NP偏大了 15%以上,局部海域甚至達(dá)到了35%,比實(shí)驗(yàn)-QS偏大 5%以內(nèi)。在北大西洋絕大部分海域,實(shí)驗(yàn)-EK的CFC-11水柱總量模擬結(jié)果比實(shí)驗(yàn)-NP普遍偏大5%左右,而比實(shí)驗(yàn)-QS普遍偏小5%左右,這種差異也是由于不同風(fēng)場(chǎng)的傳輸速度差異造成。雖然實(shí)驗(yàn)-QS與觀測(cè)資料仍有一定的差距,卻是這 3個(gè)風(fēng)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)中與觀測(cè)資料最為接近的一個(gè),與觀測(cè)資料的差異可能是由模式物理場(chǎng)的向下傳輸強(qiáng)度較弱造成。

圖6 20世紀(jì)90年代CFC-11水柱總量( μmol/m2)觀測(cè)和模擬結(jié)果的全球分布Fig.6 Global distributions of CFC-11 column inventory (μmol/m2)in the 1990s

關(guān)于CFC-11在海洋中的存儲(chǔ)量,我們與其他學(xué)者的研究結(jié)果做了一些比較。表2為4個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)M結(jié)果與觀測(cè)資料、前人模擬結(jié)果的對(duì)比情況,其中Willey等[30]的結(jié)果為截止至 1994年的海洋對(duì)CFC-11累積存儲(chǔ)量的觀測(cè)結(jié)果,Key 等[29]的結(jié)果為截止至20世紀(jì)90年代海洋對(duì)CFC-11累積存儲(chǔ)量的觀測(cè)結(jié)果。四組實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)-EK、實(shí)驗(yàn)-QS的模擬結(jié)果與觀測(cè)資料最為接近。實(shí)驗(yàn)-C的 CFC-11存儲(chǔ)量在各時(shí)間段均小于實(shí)驗(yàn)-EK的相應(yīng)值,這可能是由于海氣通量的高值區(qū)對(duì)應(yīng)于傳輸速度的高值區(qū),海洋對(duì)CFC-11的吸收量主要來(lái)源于這些地區(qū),k取常數(shù)消弱了海氣通量高值區(qū)對(duì)CFC-11的吸收,從而導(dǎo)致存儲(chǔ)量的偏小。Craig 等[31]用固定常數(shù)做為傳輸速度(海氣交換時(shí)間尺度τ為30 d,模式第一層厚度ΔZ1為25 m,傳輸速度為3.47 cm/h)計(jì)算了全球海洋對(duì)CFC-11的吸收量,他們所得的結(jié)果比本文模擬的結(jié)果小 30%還多,這可能跟他們使用的傳輸速度偏小有關(guān)。另外,趙琦等[18]也對(duì)CFC-11在海洋中的存儲(chǔ)量進(jìn)行過(guò)計(jì)算,本文與其模擬結(jié)果的差異主要是由于本文在計(jì)算存儲(chǔ)量的過(guò)程中去除了循環(huán)邊界點(diǎn)。比較表2中的3個(gè)風(fēng)場(chǎng)在不同時(shí)間段下模擬的CFC-11海洋存儲(chǔ)量,結(jié)合3個(gè)風(fēng)場(chǎng)的風(fēng)速全球平均值、傳輸速度全球平均值(表 1),可以看出,風(fēng)速越大,傳輸速度越大,相應(yīng)的海洋對(duì)CFC-11的存儲(chǔ)量也越大,只是存儲(chǔ)量的偏大強(qiáng)度遠(yuǎn)小于風(fēng)速偏大的強(qiáng)度。如實(shí)驗(yàn)-EK的風(fēng)速全球平均值比實(shí)驗(yàn)-NP大了約 12.3%,相應(yīng)的傳輸速度的全球平均值,大了約21.8%,而截至1990年1月的CFC-11存儲(chǔ)量才大了3.59%,并且隨著積分時(shí)間的增加,這種存儲(chǔ)量的偏差程度會(huì)越來(lái)越小,截至1994年12月實(shí)驗(yàn)-EK比實(shí)驗(yàn)-NP的 CFC-11存儲(chǔ)量偏大了 3.25%,到 2007年12月偏大 3.01%,這與前面討論的不同風(fēng)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)下海氣通量之間的差異有著減小的趨勢(shì)一致。另外,實(shí)驗(yàn)-QS的全球平均風(fēng)速值和k值均大于實(shí)驗(yàn)-EK,然而隨著積分時(shí)間的增加,兩風(fēng)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)下海洋對(duì)CFC-11的存儲(chǔ)量越來(lái)越接近一致。由此可見(jiàn),不同風(fēng)場(chǎng)造成的傳輸速度差異對(duì) CFC-11存儲(chǔ)量模擬結(jié)果影響并不大,并且隨著積分時(shí)間的增加,不同的傳輸速度造成的存儲(chǔ)量模擬結(jié)果間的差異會(huì)越來(lái)越小,我們的模擬結(jié)果對(duì)于模式本身以及強(qiáng)迫資料有一定的依賴性,模擬結(jié)果也依賴于模式的物理場(chǎng)。

表2 不同時(shí)間下海洋對(duì)CFC-11存儲(chǔ)情況Tab.2 Storage of CFC-11 in the ocean during different time periods

2.3.3 CFC-11在海洋中的輸送過(guò)程

將1944年1月～2007年12月海洋對(duì)CFC-11的吸收通量相加,求出64 a海洋對(duì)CFC-11的累計(jì)吸收通量,2007年12月的水柱總量代表64 a后海洋中CFC-11的儲(chǔ)存情況,所以64 a累計(jì)吸收通量與2007年12月的CFC-11水柱總量的差可以反映CFC-11在海洋內(nèi)部的輸送情況。以實(shí)驗(yàn)-EK在南大洋的模擬結(jié)果為例,海洋對(duì)CFC-11經(jīng)過(guò)64 a的累計(jì)吸收后,從40°S到極地的整個(gè)南大洋都表現(xiàn)為CFC-11的正吸收區(qū)域(圖7a),累計(jì)吸收通量在 50°～150°E 范圍內(nèi)最大值達(dá)到了 16 μmol/m2,而2007年12月的水柱總量最大值雖然也在該區(qū)域(圖7b),但僅為4 μmol/m2,這說(shuō)明南大洋在海面處大量吸收大氣中的 CFC-11,同時(shí)將大部分吸收來(lái)的 CFC-11向北傳輸至赤道等其他地方,輸出的這一部分水柱總量(如圖7c中南大洋處等值線正值區(qū)域)最大值可以達(dá)到了13 μmol/m2。西北太平洋的情況和南大洋類似,也是從海面大量吸收大氣中的CFC-11,其64 a累計(jì)吸收通量(圖 7a)達(dá)到了 10 μmol/m2左右;一邊將大部分吸收來(lái)的CFC-11向南輸送至大洋中的其他海域,輸出的水柱總量(如圖 7c中西北太平洋處等值線正值區(qū)域)最大值達(dá)到了 8 μmol/m2左右。西北大西洋情況有點(diǎn)不同,由圖 6a我們可以看出,西北大西洋是CFC-11的強(qiáng)吸收區(qū),其64 a來(lái)吸收的海氣通量最大值達(dá)到了 14 μmol/m2左右;而西北大西洋同時(shí)也是CFC-11的強(qiáng)儲(chǔ)存區(qū)(圖7b),2007年12月的水柱總量最大值也達(dá)到了14 μmol/m2左右,雖然64 a累計(jì)海氣通量與2007年12月的水柱總量強(qiáng)度類似,但是比較圖7a和圖7b的西北大西洋海域,可以看出他們的等值線分布情況是不同的。由圖7c可以看出,西北大西洋處的兩個(gè)等值線正值區(qū)域之間存在著一個(gè)明顯的負(fù)值區(qū)域(該處虛線代表負(fù)值,實(shí)線代表正值),這說(shuō)明西北大西洋強(qiáng)對(duì)流混合區(qū)吸收的CFC-11有向外的輸送。由圖7c我們還可以看出,除赤道外,在 40°N～40°S存在著一個(gè)廣闊的負(fù)值區(qū)域,這說(shuō)明該地區(qū)接收到來(lái)自其他海區(qū)輸送過(guò)來(lái)的CFC-11,是海洋CFC-11的一個(gè)重要的存儲(chǔ)區(qū)。

雖然我們使用了 3個(gè)不同風(fēng)場(chǎng)以及選取常數(shù)作為海氣交換傳輸速度做了 4個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn),但是從圖7c～圖7f可以看出,四個(gè)實(shí)驗(yàn)對(duì)CFC-11的儲(chǔ)存、輸送的模擬結(jié)果在區(qū)域以及強(qiáng)度上差異很小,這說(shuō)明這4組實(shí)驗(yàn)下傳輸速度的差異對(duì)CFC-11在大洋中的輸送速率影響不顯著。

3 結(jié)論

本文利用 IAP的全球海洋模式(LICOM)做了 4組對(duì)比實(shí)驗(yàn),研究不同的傳輸速度對(duì)海洋吸收CFC-11能力的影響。實(shí)驗(yàn)-C將傳輸速度設(shè)置為常數(shù)14.5 cm/h,實(shí)驗(yàn)-EK、實(shí)驗(yàn)-NP、實(shí)驗(yàn)-QS分別將Esbensen and Kushnir風(fēng)場(chǎng)、NCEP風(fēng)場(chǎng)、QuikSCAT衛(wèi)星風(fēng)場(chǎng)資料運(yùn)用于Wanninkhof傳輸速度公式,得到三種不同的傳輸速度。在這 4組對(duì)比實(shí)驗(yàn)中我們重點(diǎn)考察了 CFC-11在海洋中的海氣通量、海表濃度、水柱總量、輸送過(guò)程等情況。具體結(jié)論如下:

1)在年平均傳輸速度的全球平均值相同的條件下,傳輸速度選取常數(shù)分布會(huì)造成CFC-11的海氣通量、海表濃度、水柱總量等模擬結(jié)果的相對(duì)偏小。

圖7 海洋中CFC-11的累積吸收、儲(chǔ)存以及二者的差值(μmol/m2)Fig.7 Cumulative uptake,storage and their difference of CFC-11 in the ocean(μmol/m2)

2)年平均風(fēng)速越大,相應(yīng)的年平均傳輸速度也會(huì)越大,不同風(fēng)場(chǎng)得到的傳輸速度的全球平均值最大可相差 37.8%,這種差異會(huì)造成模擬結(jié)果之間在局部海域存在顯著差異,但大部分海域下的差異并不顯著。如 1955 年 7 月的 120°～180°W,65°S 以南的近陸地海域,不同的風(fēng)場(chǎng)帶來(lái)的CFC-11海氣通量模擬結(jié)果間的差異達(dá)到了 195%,但在全球大部分海域,使用Esbensen and Kushnir風(fēng)場(chǎng)模擬的1955年1月和7月的CFC-11海氣通量與使用NCEP、QuikSCAT風(fēng)場(chǎng)的偏差范圍在±10%之間,模擬的20世紀(jì)90年代年平均CFC-11海表濃度、水柱總量與使用NCEP、QuikSCAT風(fēng)場(chǎng)的偏差均在±5%以內(nèi)。而且隨著積分時(shí)間的增加,從CFC-11海氣通量、存儲(chǔ)量?jī)煞矫婵梢钥闯霾煌瑢?shí)驗(yàn)?zāi)M結(jié)果之間的差異有著減小的趨勢(shì)。如1955年1月北大西洋局部地區(qū),不同的風(fēng)場(chǎng)帶來(lái)的海氣通量模擬結(jié)果間的差異可以達(dá)到 20%左右,1995年1月這種差異下降到15%左右。特別是從不同時(shí)間下CFC-11的存儲(chǔ)情況可以看出,三個(gè)風(fēng)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)?zāi)M結(jié)果之間的差異相較于他們的傳輸速度的差異非常小,而且隨著積分時(shí)間的增加模擬結(jié)果間的差異會(huì)越來(lái)越不顯著,這說(shuō)明相較于風(fēng)場(chǎng),海洋對(duì)CFC-11的吸收更多依賴于模式的物理場(chǎng)。另外,傳輸速度的差異對(duì)CFC-11在大洋中的輸送速率影響不顯著。

3)從CFC-11海表濃度、水柱總量方面的模擬結(jié)果與觀測(cè)資料的對(duì)比,可以看出,傳輸速度最大的QuikSCAT風(fēng)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)雖然與觀測(cè)資料仍有一定的差距,卻是這三個(gè)風(fēng)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)中與觀測(cè)資料最為接近的一個(gè)。

4)通過(guò)與觀測(cè)資料的對(duì)比可知,三個(gè)風(fēng)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)的模擬結(jié)果均能很好地表現(xiàn)出 CFC-11在海洋中的分布和存儲(chǔ)特征,而模擬結(jié)果表現(xiàn)出的CFC-11在海表面有堆積、在垂直分布上穿透深度不足的現(xiàn)象,可能與物理模式的垂直輸送強(qiáng)度偏弱有關(guān)。

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