De activiteiten op mesoschaal (of structuren op mesoschaal) in de oceaan bezitten een enorme energie. Dergelijke structuren (inclusief oceanische fronten en wervelingen) kunnen mesoscale lucht-zee-interactie (MASI) induceren en vervolgens een grote invloed hebben op de oceanische circulatie. MASI onderscheidt zich van grootschalige interactie voornamelijk in termen van atmosferische forcering, en het kan worden onthuld door observaties en simulaties met hoge resolutie.

"Mesoschaal lucht-zee interactie kan niet alleen de atmosferische processen in de grenslaag beïnvloeden, maar ook de bewolking en neerslag. Aanvullend, het kan de westelijke grensstroom beïnvloeden, " zegt Dr. Pengfei Lin, een associate researcher aan het Institute of Atmospheric Physics, Chinese Academie van Wetenschappen en eerste auteur van een paper onlangs gepubliceerd in Atmosferische en oceanische wetenschapsbrieven .

"Veel mondiale gekoppelde modellen kunnen oceanische mesoschaal wervelingen en fronten niet oplossen omdat de horizontale oceanische resoluties te grof zijn. Als zodanig, er waren maar weinig simulaties uitgevoerd met wereldwijde gekoppelde modellen met een zeer hoge resolutie. Verder, de simulatiegetrouwheid van lucht-zee-interactie op mesoschaal was in deze eerdere studies niet in detail onderzocht, " vervolgt Dr. Lin.

Lin en zijn team ontwikkelden een oceaan- en atmosfeergekoppeld model met hoge resolutie en voerden zes jaar durende simulaties uit met het model. De resultaten gaven aan dat MASI goed kan worden vastgelegd door het model (aangegeven door vergelijking met waarnemingen), vooral in regio's met een hoge mesoschaalactiviteit. De respons werd beschreven door positieve correlaties tussen de temperatuur van het zeeoppervlak en de windstress aan het oppervlak en gekwantificeerd door de koppelingssterkten tussen afwijkingen van de zeeoppervlaktemperatuur en windafwijkingen.

De reacties van latente en voelbare warmtefluxen aan het oppervlak geïnduceerd door mesoschaalstructuren waren ook significant. De respons was vooral significant in regio's met sterke oceanische fronten en wervelingen. Geassocieerd met zwakke wind reacties, oppervlaktegevoelige warmtefluxreacties werden enigszins onderschat, terwijl de latente warmtefluxresponsen aan het oppervlak werden overschat vanwege de drogere atmosferische grenslagen in het model. De mechanismen voor momentummenging en drukaanpassing spelen een belangrijke rol.

"Onze studie biedt enkele suggesties voor de studie van mesoscale lucht-zee-interactie, evenals advies over het verbeteren van modelsimulaties, " zegt Lin. "In de toekomst, we zijn van plan deze simulatie en verdere simulaties te gebruiken om de oceanische dynamiek en thermische effecten op de oppervlaktewind te onderscheiden."