Descripción del proyecto
Método innovador para mejorar el transporte oceánico
El océano absorbe calor y CO2, pero predecir cómo se distribuyen es complejo debido a los vórtices turbulentos. Los modelos climáticos actuales no pueden resolver estos vórtices, por lo que se necesita una nueva parametrización de base física para una previsión climática fiable. En este contexto, el equipo del proyecto P-BOT, financiado por el Consejo Europeo de Innovación, pretende mejorar el transporte oceánico. Usará un planteamiento multimétodo a fin de obtener una parametrización de base física para el transporte turbulento en el océano tridimensional, incorporando avances teóricos recientes y elementos físicos adicionales del océano real. El equipo del proyecto combina experimentos de laboratorio con topografía realista del fondo oceánico y análisis de datos de satélite, a partir de los cuales se inferirán de forma independiente el transporte y la fricción del fondo. La parametrización resultante se aplicará en un modelo climático de última generación.
Objetivo
The ocean absorbs 90% of the heat associated with global warming and 30% of anthropogenic CO2. How such tracers are accumulated and redistributed within the turbulent ocean is a central issue of long-term climate prediction. The challenge stems from the existence of ocean mesoscale eddies: turbulent vortices tens of kilometers wide that are not resolved by climate models despite being key contributors to ocean transport. In the absence of a better theory, the associated transport is parameterized in global models using ad hoc coefficients with arbitrary depth dependence. The present project will improve upon this unsatisfactory state of the art. Based on a multi-method approach combining theory, laboratory experiments, numerical simulations and satellite data analysis I will derive a physically-based parameterization for turbulent transport in the 3D ocean. The derivation hinges on my recent quantitative theoretical advances for the magnitude and 3D structure of turbulent transport in the canonical models of oceans and atmospheres (the Charney, Eady and Phillips models):
- I will augment these theories by including the additional physical ingredients of the real ocean: bottom slope, arbitrary large-scale flow and density stratification, etc.
- I will determine the frictional dissipation on the ocean floor by combining rotating-platform laboratory experiments with 3D-printed realistic ocean-floor topography.
- I will infer transport and bottom friction independently through the combination of satellite and profiler data.
- I will derive the resulting parameterization using multiple-scale expansion before implementing it in a state-of-the-art climate model.
As opposed to the current practice of adjusting transport coefficients to the current state of the ocean, the physically-based parameterization will remain valid in a warming climate, a necessary condition both for paleoclimate studies and for reliable climate forecast over the coming centuries to millennia.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
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- ingeniería y tecnologíaingeniería mecánicaingeniería de vehículosingeniería aeroespacialtecnología satelital
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Programa(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Régimen de financiación
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstitución de acogida
75015 PARIS 15
Francia