1. Carenze nella fisica del modello oceanico :Errori nella rappresentazione dei processi oceanici come il mescolamento turbolento, la convezione e la dinamica delle onde possono portare a distorsioni nella temperatura e nella salinità dell'oceano sotterraneo. Ad esempio, una rappresentazione inadeguata del mescolamento verticale nei modelli può comportare la presenza di acqua eccessivamente calda e salata nel sottosuolo.
2. Risoluzione insufficiente :I modelli climatici hanno spesso risoluzioni oceaniche grossolane, soprattutto in direzione verticale. Ciò può portare a una rappresentazione insufficiente dei processi su piccola scala come i vortici della mesoscala e i fronti sotterranei, che svolgono un ruolo cruciale nella miscelazione e distribuzione del calore e del sale nell’oceano.
3. Tecniche di assimilazione dei dati :La maggior parte dei modelli climatici più avanzati utilizzano tecniche di assimilazione dei dati per incorporare i dati osservati nelle simulazioni del modello. La scelta dei metodi di assimilazione dei dati e l'accuratezza dei set di dati osservati possono influenzare le caratteristiche del sottosuolo dell'oceano simulato.
4. Propagazione dell'errore dalla superficie :Le distorsioni nei flussi superficiali di calore, acqua dolce e quantità di moto possono propagarsi nell'oceano sotterraneo attraverso la circolazione oceanica e i processi di mescolamento. Errori nei modelli atmosferici che guidano i modelli oceanici (come modelli errati dei venti superficiali) possono introdurre distorsioni nella parte superiore dell’oceano, che possono quindi influenzare le proprietà del sottosuolo.
5. Parametrizzazione del modello :I modelli climatici utilizzano varie parametrizzazioni per rappresentare processi su scala sub-griglia come convezione non risolta e miscelazione turbolenta. Queste parametrizzazioni sono spesso semplificate e ottimizzate sulla base di osservazioni limitate. Le incertezze negli schemi di parametrizzazione possono introdurre distorsioni nell’oceano sotterraneo.
6. Tempo di avviamento insufficiente :I modelli climatici richiedono un periodo di avviamento per adattarsi a uno stato coerente prima di produrre simulazioni climatiche affidabili. Un tempo di spin-up insufficiente può provocare squilibri transitori tra i flussi superficiali e la circolazione oceanica, portando a distorsioni nel sottosuolo.
7. Incertezze nelle osservazioni :Anche i set di dati osservativi utilizzati per la validazione e il confronto dei modelli contengono incertezze. Problemi come la scarsa copertura dei dati, gli errori di misurazione e le distorsioni tra piattaforme possono influire sull’accuratezza della valutazione e sull’identificazione delle distorsioni sotterranee nei modelli.
8. Deriva del modello :I modelli climatici sono soggetti a una deriva a lungo termine, in cui lo stato climatico simulato si discosta gradualmente dalle osservazioni. Questa deriva può essere causata da vari fattori come gli squilibri tra la forzante radiativa e l’assorbimento di calore dell’oceano, una rappresentazione insufficiente dei feedback e altri errori strutturali nei modelli.
Affrontare queste sfide implica la ricerca continua e il miglioramento delle tecniche di modellazione oceanica, dei metodi di assimilazione dei dati, della risoluzione dei modelli e degli schemi di parametrizzazione. Capacità di osservazione migliorate e set di dati più completi sono cruciali anche per convalidare le simulazioni dei modelli e identificare le fonti delle distorsioni termoaline del sottosuolo nei modelli climatici.
