埃克曼文档
的埃克曼函数估计的经典埃克曼输送从10米风和上升流/下降。
参见:windstress和cdtcurl。
内容
语法
[问题,我们已经]=埃克曼(纬度、经度、u10 v10)[问题,我们已经]=埃克曼(…,Cd, Cd)[问题,我们已经]=埃克曼(…,ρ,waterDensity)[问题,已经,我们,德]=埃克曼(…)
描述
[问题,我们已经]=埃克曼(纬度、经度、u10 v10)估计,纬向(问题,m ^ 2 / s)和经向(已经,m ^ 2 / s)埃克曼层传输以及垂直速度(我们m / s)与埃克曼泵有关。积极的价值观我们表明上涌。输入纬度和朗必须是2 d网格的尺寸区域(u10,m / s)和经向(v10m / s)风速10 m在水面上。风速自动转换为风应力通过windstress之前执行埃克曼传输计算。输入u10和v10可以2 d网格大小一样吗纬度和朗,也可以是3 d对应矩阵的两个维度纬度和朗,第三个维度对应时间。
[问题,我们已经]=埃克曼(…,Cd, Cd)指定一个阻力系数对风应力计算。Cd可以是一个标量或一个矩阵的维度匹配u10和v10。默认的Cd是1.25 e - 3。
[问题,我们已经]=埃克曼(…,ρ,waterDensity)指定水密度。默认是1025年公斤/立方米。
[问题,已经,我们,德]=埃克曼(…)也给出了一个近似的埃克曼层深度德。
例子
这里有一些风和海洋表面温度数据。加载和绘制海洋表面温度和风力。下面我用imagescn为了使南值透明,但是您可以使用普通的旧显示亮度图像如果你喜欢。colormap设定的cmocean函数(Thyng et al ., 2016)。要深灰色我使用的RGB值rgb。
负载pacific_wind.mat图imagescn(经度、纬度、sst)轴图像%(修剪掉多余的空格和设置长宽比1:1)cmocean热%设置colormapcb = colorbar;ylabel (cb、“海洋表面温度({\保监会}C)”)举行在quiversc(经度、纬度、u10 v10,“颜色”rgb (深灰色的))
维度的,以防止任何可能的混合物埃克曼函数不接受背阔肌和朗向量,所以我们必须转换纬度和朗2 d网格meshgrid之前计算埃克曼运输。
(经度、纬度)= meshgrid(经度、纬度);[问题,我们已经]=埃克曼(纬度、经度、u10 v10);
警告:你有一些数据点在赤道的10度。有些人说,埃克曼在10度赤道是无效的,也有人说埃克曼的公式作为接近赤道的两个或三个学位。没有明确的截止纬度,但问题是,埃克曼将由科里奥利的频率,在赤道趋于0。
(注意警告出现在纬度在10度的赤道)。
情节垂直速度我们后掩盖地价。方便,我们风场数据集已经南只要有土地,所以我们可以使用风场做一个面具。(如果数据集不包含一个明确的区分陆地和海洋,我们可以使用岛相反)。
%建立地价:我们(isnan (sst)) =南;图imagescn(经度,纬度,我们* 1 e7);轴图像caxis cmocean ([1] * 40)-它cb = colorbar;ylabel (cb、”埃克曼速度m x 10 ^ {7} / s”)
加州海岸上涌了
加州海岸附近的上升流是一个重要的气候和生物过程。让我们仔细看看:
轴([-140 -107 22 45])
蓝色区域对应上涌,发散表面水运输的结果。让情节风矢量的深灰色,但现在我们还将情节的埃克曼输送红色向量:
持有在%的阴谋风矢量:quiversc(经度、纬度、u10 v10,“颜色”rgb (深灰色的));%的阴谋埃克曼传输向量:quiversc(经度、纬度、问题、VE、“颜色”rgb (亮红色的));
就像我们预期的那样,表层运输是90度风向在北半球的右边,这就是推动埃克曼上涌。
模仿凯斯勒
同样,让我们看一看该地区分析凯斯勒2002年。我们将重建凯斯勒图6 b,情节上升流每月以米为单位。一个月有2629800秒,所以我们要把我们之前这个数字等高线。同时,凯斯勒的颜色轴是非线性的,所以我们将使用它们的轮廓值,但我不会担心stetching和压缩colorbar凯斯勒。
cvals = [1 - 2.5 -2.5 -40 -20 -10 5 5 10 20 40];图contourf(经度,纬度,我们* 2629800,cvals);轴xy图像caxis ([1] * 40) cb = colorbar;ylabel (cb、“埃克曼速度米/月”23)轴([-110 -80 8)%设置colormap:colormap (rgb (“黄色”,“橙”,“红色”,“粉红色”,淡粉色的,“白色”,…“淡蓝色”,“淡蓝色”,“蓝”,“青色”,“青色光”));边界(“国家”,“facecolor”rgb (“灰色”))
注意:由于上升流和下降是一枚硬币的两面,最好使用一个真正的不同,感知统一colormap,如所提供的cmocean函数。尽管如此,我们试图模仿发布的情节,所以定义的颜色rgb是最简单的解决方案。
引用
凯斯勒,威廉S。”是指在热带太平洋东北三维循环。”Journal of Physical Oceanography 32.9 (2002): 2457-2471.1520 - 0485 - 32.9.2457 doi: 10.1175 /。
Thyng K.M.,C.A. Greene, R.D. Hetland, H.M. Zimmerle, and S.F. DiMarco. 2016. True colors of oceanography: Guidelines for effective and accurate colormap selection. Oceanography 29(3):9-13,doi: 10.5670 / oceanog.2016.66。
作者信息
的埃克曼功能和支持文档写的金宝app乍得a。格林德克萨斯大学奥斯汀分校的(UTIG), 2017年2月。