`mld`文档

的mld函数计算的混合层深度水柱基于配置文件的温度、盐度、密度和/或潜在的。

海洋混合层指的是混合的上层海洋汹涌澎湃地混合,以恒定的温度和盐度值。在混合层的概念相对简单,不定量定义如何缺乏明确定义它。许多算法都存在,从简单的阈值算法复杂shape-fitting工具,并有大量的文献讨论的相对优势。

对于这个特定的工具箱函数,我们选择适应的算法Holte Talley, 2009。摘要细节multi-algorithm方法计算海洋混合层的阿尔戈概要文件。这些算法包括最常用的指标,因此这个函数作为一个很好的起点,也努力提供多个混合层深度的方法。下面的例子详细一些最常见的这种计算方法。永远记住,混合层深度的计算不是一个放之四海而皆准的计算,和你可能需要尝试许多不同的选项来确定哪一个是最适用于您的数据。

注意,这个函数目前包括一些怪癖(例如,盐度资料比温度和密度资料在某些算法区别对待)特定于Holte & Talley纸和针对开放的海洋,float-measured概要文件。这些可能是也可能不是适合所有的数据集。我们保护他们,连同默认参数的选择,一致性与原Holte & Talley基于该函数的代码。

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语法

临时pmld = mld(总统)pmld = mld(总统、温度、盐)pmld = mld (…、名称、值,…)[pmld mldtbl,甲状旁腺素,h] = mld (…)

描述

临时pmld = mld(总统)计算压力提出了混合层深度的水柱压力定义的向量总统(db)和温度向量临时(摄氏度)。在温度仅计算,压力值只用作为纵轴,因此可以取代深度值(m)。

临时pmld = mld(总统)计算的混合层深度压一个水柱压力定义的向量总统(db),温度向量临时(摄氏度),和盐度向量盐。注意,在这个例子中压力值将被用来计算潜在的密度,因此用户应该谨慎用深度值(m)的压力。

pmld = mld (…,Name, Value, ...)允许用户修改算法参数通过在下一节中列出的名称参数。

[pmld mldtbl,甲状旁腺素,h] = mld (…)返回关于内部算法使用的附加信息。的mldtbl表持有所有混合层深度压力如果使用候选值指定的“最好”的算法。的甲状旁腺素值返回路径的算法,如果使用“最好”的算法;这主要是用于调试目的,是为了匹配analysis_t, 2009年原Holte&Talley analysis_s和analysis_d变量补充在线代码(注意,这段代码是不相同的,在线补充,但繁殖途径在大多数情况下)。最后,如果情节指定输入选项,图形处理将返回的处理结构h。

名称-值对的观点

度规“阈值”,“梯度”,“健康”,极值的,“地下”,“最佳”(默认)

这个函数允许6定义混合层深度的不同的方法:

阈值:混合层深度是第一深度,测量从参考深度下降,档案价值不同于参考深度价值超过一个阈值。只适用于温度和密度资料。
梯度从参考:第一深度,测量深度下降,概要梯度超过一个表示阈值数量。如果梯度从未超过阈值,使用最高的绝对深度梯度。对盐度的概要文件,只需寻找最大梯度。
适合:一条线是适合,vertical-ish概要文件的一部分,highest-gradient, horizontal-ish概要文件的一部分。混合层深度设置为压力,这些线相交,或0如果他们不相交。
极值:极端的压力值。发现温度的最大值,盐度和密度,最小值。注意,尽管这些值可能适用于大多数海洋资料,有情况下(例如,温度反演salinity-dominated冰层中的环境),这个简单的指标肯定会失败。
地下:这种方法试图找到地下异常底部的混合层表面冷却和混合事件的结果。配置文件的特点是温度梯度最大接近温度最大(或最小值,盐度)。如果发现,mld值反映了这两个值的浅;如果没有找到,则设置为0。只适用于温度和盐度的概要文件。
“最佳”:所有适用的潜在mld值计算从上面的选项,和Holte & Talley 2009算法选择的最佳估计对于一个给定的概要文件。

refpres数字标量,默认= 10

参考压力(db)。概要文件的计算是基于这一点上向下;分以上被忽略,意图消除任何周日加热工件表面。

tthresh数字标量,默认= 0.2

阈值用于温度阈值计算(摄氏度)

tgradthresh数字标量,默认= 0.005

阈值用于计算温度梯度(摄氏度m ^ 1)

dthresh数字标量,默认= 0.03

阈值用于密度阈值计算(公斤米^ 3)

dgradthresh数字标量,默认= 0.0005

阈值用于计算密度梯度(公斤米^ 4)

errortol数字标量,默认= 1平台以及

误差公差用于选择包括surface-verticalish-line在哪个点匹配算法。截止将规范化的最深点平方误差的总和小于这个公差。

范围数字标量,默认= 25

范围参数用于识别集群mld的价值观在选择最好的算法,即r Holte & Talley, 2009年,第3节b。(db)

deltad数字标量,默认= 100

之间的最大距离允许最大的最小值和温度梯度(盐度)地下计算。(db)

tcutoffu数字标量,默认= 0.5

上温度变化值截止温度剖面分类时winter-like在选择最好的算法。(摄氏度)

tcutoffl数字标量,默认= -0.25

低价值的温度变化时截止温度曲线作为分类winter-like在选择最好的算法。(摄氏度)

dcutoff数字标量,默认= -0.06

潜在的密度改变截止上面一个概要文件被列为winter-like在选择最好的算法。(公斤米^ 3)

情节逻辑标量,默认= False

真正的与概要文件创建一个图,混合层深度点,和一些参考的细节。

tblformat“表”(默认),“数组”

的mldtbl输出由一个3 x 5阵列,与五行对应算法(不含最好),和列对应温度、盐度、密度,分别。默认的表格格式是自描述的,因为列和行明显标记,但创建一个表函数执行数组可以添加大量的时间;数组输出建议如果多次调用这个函数。(注意,如果这个函数只有一个输出,这就变成了无关)。

示例1:阈值的方法

阈值的定义是迄今为止最常用的混合层深度指标,并构成几个全球混合层深度的产品,如蒙特雷和莱维图斯(1997)和德波伊尔Montegut et al。(2004)。下载188bet金宝搏

复制这种类型的计算,我们开始从阿尔戈浮动示例数据。我们使用的可视化数据样函数把34个概要文件为横断面图和设置colormapscmocean。

一个=负载(“example_argo.mat”);nprof =长度(A.date);斧子(1)=次要情节(3,1,1);横断面(A。目前为止,。总统、A.TEMP“markersize”2);持有在;cb (1) = colorbar (“eastoutside”);ylabel (cb (1),“温度”);datetick;cmocean (“热”);斧子(2)=次要情节(3、1、2);横断面(A。目前为止,。总统、A.PSAL“markersize”2);持有在;cb (2) = colorbar (“eastoutside”);ylabel (cb (2),盐度的);datetick;cmocean (“haline”);斧子(3)=情节(3、1,3);横断面(A。目前为止,。总统、A.pden“markersize”2);持有在;cb (3) = colorbar (“eastoutside”);ylabel (cb (3),“密度”);datetick;cmocean (“密集”);集(ax,“YLim”500年[0]);集(ax (3),“爬”25 [30]);

蒙特利和莱维图斯(1997)使用0.5摄氏度的温度阈值和密度阈值为0.125公斤/米^ 3。这是一个典型的MLD计算的默认选择。

pmld = 0 (nprof, 3);为第九= 1:nprof pmld(第九:)= mld (A。总统第九{},。临时第九{},A.PSAL第九{},“指标”,“阈值”,…“tthresh”,0.05,“dthresh”,0.125);结束情节(ax (1)。目前为止,pmld (: 1),“b”);情节(ax (3)。目前为止,pmld (:, 3),“r”);

德波伊尔Montegut et al .(2004)认为,蒙特利和莱维图斯(1997)阈值为网格和平均配置文件工作,但不适合直接测量。他们使用的温度和密度阈值0.2摄氏度和0.03公斤/ m ^ 3,分别。让我们看看这比较之前的估计这组配置文件:

pmld = 0 (nprof, 3);为第九= 1:nprof pmld(第九:)= mld (A。总统第九{},。临时第九{},A.PSAL第九{},“指标”,“阈值”,…“tthresh”,0.02,“dthresh”,0.03);结束情节(ax (1)。目前为止,pmld (: 1),“——b”);情节(ax (3)。目前为止,pmld (:, 3),“——r”);

示例2:适合的方法

Holte & Talley, 2009是合适的方法通常是一个更健壮的识别混合层深度的隆冬时节,并且可以应用于所有三种类型的配置文件。这个函数是通过拟合剖面两行,一个近乎垂直的一个代表混合配置文件的一部分,和一个对角线代表过渡部分底部的混合层。请注意,这是最耗时的五项指标选择。

pmld = 0 (nprof, 3);为第九= 1:nprof pmld(第九:)= mld (A。总统第九{},。临时第九{},A.PSAL第九{},“指标”,“健康”);结束情节(ax (1)。目前为止,pmld (: 1),“b”);情节(ax (2)。目前为止,pmld (:, 2),“:r”);情节(ax (3)。目前为止,pmld (:, 3),“:r”);

示例3:替代方法

其余MLD的方法计算了该函数不太常见,并且在大多数情况下被开发来处理情况下,一个简单的阈值计算未能识别所需的MLD的价值。我们请您留意整个Holte & Talley这些算法的详细描述2009年的论文,和其发展的动机。

自动绘制包含这个函数提供了一种快速汇总的可能性。在这个图中,T =温度、S =盐度、密度D = (sigma-theta), P =压力。虚线对应的拟合法最佳线,实线是最后的“最佳”MLD。所有这些个人候选人MLD值可以发现的mldtbl输出:

[pmld mldtbl,甲状旁腺素,h] = mld (A。总统{22},。临时{22},A.PSAL {22},“阴谋”,真正的);

mldtbl

mldtbl = 3×5表阈值梯度符合极值地下_____ ________ ________ _________ __________临时45 9盐南99 85.875 81 100.18 83 45 45 pdens 15.885 15 94.6 9南

最合适的算法基于给定的属性不同水质量。记住,“最好”的方法是专门为阿尔戈浮动概要文件(在南大洋的概要文件和主要测试);我们提供它作为默认只是由于这个函数的历史(2009年旨在模拟Holte & Talley补充代码,但更大的灵活性)。

引用

deBoyer Montegut C, Madec G,费舍尔,Lazar, Iudicone D(2004)对全球海洋混合层深度:考试的资料数据和profile-based气候学。海洋109:1-20 J“Res C

Holte J, Talley L(2009)发现混合层深度的新算法与应用argo数据和亚南极的水形成模式。J大气压海洋抛光工艺26:1920 - 1939jtecho543.1 doi: 10.1175/2009

蒙特利,g·莱维图斯,年代。,1997: Seasonal Variability of Mixed Layer Depth for the World Ocean. NOAA Atlas NESDIS 14, U.S. Gov. Printing Office, Wash., D.C., 96 pp.

作者信息

这个函数和支持文档写的金宝app凯利a卡尼气候数据为Matlab工具箱,2019。

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