Published September 24, 2018 | Version v1
Publication Open

Verification of the mixed layer depth in the OceanMAPS operational forecast model for Austral autumn

Creators

  • 1. UNSW Sydney
  • 2. Xiamen University Malaysia
  • 3. Bureau of Meteorology

Description

Abstract. The ocean mixed layer depth is an important parameter describing the exchange of fluxes between the atmosphere and ocean. In ocean modelling a key factor in the accurate representation of the mixed layer is the parameterization of vertical mixing. An ideal opportunity to investigate the impact of different mixing schemes was provided when the Australian Bureau of Meteorology upgraded its operational ocean forecasting model, OceanMAPS to version 3.0. In terms of the mixed layer, the main difference between the old and new model versions was a change of vertical mixing scheme from that of Chen et al. (1994) to the General Ocean Turbulence Model. The model estimates of the mixed layer depth were compared with those derived from Argo observations. Both versions of the model exhibited a deep bias in tropical latitudes and a shallow bias in the Southern Ocean, consistent with previous studies. The bias, however, was greatly reduced in version 3.0, and variance between model runs decreased. Additionally, model skill against climatology also improved significantly. Further analysis discounted changes to model resolution outside of the Australian region having a significant impact on these results, leaving the change in vertical mixing scheme as the main factor in the assessed improvements to mixed layer depth representation.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

الملخص: يعد عمق الطبقة المختلطة للمحيطات معلمة مهمة تصف تبادل التدفقات بين الغلاف الجوي والمحيطات. في نمذجة المحيطات، يتمثل العامل الرئيسي في التمثيل الدقيق للطبقة المختلطة في تحديد معلمات الخلط الرأسي. تم توفير فرصة مثالية للتحقيق في تأثير مخططات الخلط المختلفة عندما قام المكتب الأسترالي للأرصاد الجوية بتحديث نموذج التنبؤ التشغيلي بالمحيطات، OceanMAPS إلى الإصدار 3.0. من حيث الطبقة المختلطة، كان الاختلاف الرئيسي بين إصدارات النموذج القديم والجديد هو تغيير مخطط الخلط الرأسي من مخطط Chen et al. (1994) إلى نموذج اضطراب المحيط العام. تمت مقارنة تقديرات النموذج لعمق الطبقة المختلطة مع تلك المستمدة من ملاحظات Argo. أظهرت كلتا النسختين من النموذج تحيزًا عميقًا في خطوط العرض الاستوائية وتحيزًا ضحلًا في المحيط الجنوبي، بما يتفق مع الدراسات السابقة. ومع ذلك، انخفض التحيز بشكل كبير في الإصدار 3.0، وانخفض التباين بين عمليات تشغيل النموذج. بالإضافة إلى ذلك، تحسنت مهارة النموذج ضد علم المناخ بشكل كبير. استبعد المزيد من التحليل التغييرات في دقة النموذج خارج المنطقة الأسترالية التي لها تأثير كبير على هذه النتائج، تاركة التغيير في مخطط الخلط الرأسي كعامل رئيسي في التحسينات المقدرة لتمثيل عمق الطبقة المختلطة.

Translated Description (French)

Résumé. La profondeur de la couche mixte océanique est un paramètre important décrivant l'échange de flux entre l'atmosphère et l'océan. Dans la modélisation océanique, un facteur clé dans la représentation précise de la couche mélangée est le paramétrage du mélange vertical. Une occasion idéale d'étudier l'impact de différents systèmes de mélange a été fournie lorsque le Bureau australien de météorologie a mis à niveau son modèle opérationnel de prévision océanique, OceanMAPS à la version 3.0. En termes de couche mélangée, la principale différence entre l'ancienne et la nouvelle version du modèle était un changement de schéma de mélange vertical de celui de Chen et al. (1994) au modèle général de turbulence océanique. Les estimations du modèle de la profondeur de la couche mixte ont été comparées à celles dérivées des observations d'Argo. Les deux versions du modèle présentaient un biais profond dans les latitudes tropicales et un biais peu profond dans l'océan Austral, cohérent avec les études précédentes. Le biais, cependant, a été considérablement réduit dans la version 3.0, et la variance entre les exécutions du modèle a diminué. De plus, les compétences en modélisation par rapport à la climatologie se sont également considérablement améliorées. Une analyse plus approfondie a réduit les changements dans la résolution du modèle en dehors de la région australienne ayant un impact significatif sur ces résultats, laissant le changement dans le schéma de mélange vertical comme facteur principal dans les améliorations évaluées de la représentation de la profondeur de la couche mélangée.

Translated Description (Spanish)

Resumen. La profundidad de la capa mixta del océano es un parámetro importante que describe el intercambio de flujos entre la atmósfera y el océano. En la modelización oceánica, un factor clave en la representación precisa de la capa mixta es la parametrización de la mezcla vertical. Una oportunidad ideal para investigar el impacto de los diferentes esquemas de mezcla se brindó cuando la Oficina Australiana de Meteorología actualizó su modelo operativo de pronóstico oceánico, OceanMAPS, a la versión 3.0. En términos de la capa mixta, la principal diferencia entre las versiones del modelo antiguo y el nuevo fue un cambio del esquema de mezcla vertical del de Chen et al. (1994) al Modelo General de Turbulencia Oceánica. Las estimaciones del modelo de la profundidad de la capa mixta se compararon con las derivadas de las observaciones de Argo. Ambas versiones del modelo mostraron un sesgo profundo en las latitudes tropicales y un sesgo poco profundo en el Océano Austral, consistente con estudios previos. Sin embargo, el sesgo se redujo en gran medida en la versión 3.0 y disminuyó la varianza entre las ejecuciones del modelo. Además, la habilidad del modelo frente a la climatología también mejoró significativamente. El análisis adicional descartó los cambios en la resolución del modelo fuera de la región australiana que tuvieron un impacto significativo en estos resultados, dejando el cambio en el esquema de mezcla vertical como el factor principal en las mejoras evaluadas en la representación de la profundidad de la capa mixta.

Files

gmd-11-3795-2018.pdf.pdf

Files (6.5 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:0452581b81c2ed1e7e6c4e977448c552
6.5 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
التحقق من عمق الطبقة المختلطة في نموذج التنبؤ التشغيلي لـ OceanMAPS لخريف أستراليا
Translated title (French)
Vérification de la profondeur de la couche mixte dans le modèle de prévision opérationnelle OceanMAPS pour l'automne austral
Translated title (Spanish)
Verificación de la profundidad de la capa mixta en el modelo de pronóstico operacional OceanMAPS para el otoño austral

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2892596590
DOI
10.5194/gmd-11-3795-2018

Is supplement to
https://openalex.org/W3097642865 (Other)
https://openalex.org/W2290944358 (Other)
https://openalex.org/W2282259730 (Other)
https://openalex.org/W2101503213 (Other)
https://openalex.org/W2093724964 (Other)
https://openalex.org/W2088166486 (Other)
https://openalex.org/W2085077672 (Other)
https://openalex.org/W2046883964 (Other)
https://openalex.org/W2025371478 (Other)
https://openalex.org/W2001099718 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Malaysia

References

  • https://openalex.org/W1534519095
  • https://openalex.org/W1575781256
  • https://openalex.org/W1601773104
  • https://openalex.org/W1870722988
  • https://openalex.org/W1970089610
  • https://openalex.org/W1979803504
  • https://openalex.org/W1986498291
  • https://openalex.org/W1986920721
  • https://openalex.org/W2021959819
  • https://openalex.org/W2025253577
  • https://openalex.org/W2069197937
  • https://openalex.org/W2072449747
  • https://openalex.org/W2102482196
  • https://openalex.org/W2118648278
  • https://openalex.org/W2119643349
  • https://openalex.org/W2126493662
  • https://openalex.org/W2171362152
  • https://openalex.org/W2173589103
  • https://openalex.org/W2510668189
  • https://openalex.org/W3113468762
  • https://openalex.org/W574605663