Multiparametric analysis and validation in the western Mediterranean of three global OGCM hindcasts

• Published in: Journal of Experimental Marine Biology and Ecology
• Main Authors: Vidal-Vijande, Enrique, Pascual, Ananda, Barnier, Bernard, Molines, Jean Marc, Ferry, Nicolas, Tintore, Joaquín
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: English
• Published: Consejo Superior de Investigaciones Científicas 2012
• Subjects: sea level; altimetry; temperature; salinity; modelling; deep-water formation; transports; circulation; Mediterranean Sea; nivel del mar; altimetría; temperatura; salinidad; modelos numéricos; formación de aguas profundas; transportes; circulación; mar Mediterráneo; Baja; Canales; Orca
• Online Access: https://scientiamarina.revistas.csic.es/index.php/scientiamarina/article/view/1381; https://doi.org/10.3989/scimar.03613.19D

We analyse a hierarchy of three 1/4° global numerical simulations (ORCA-025.G70 (G70), ORCA-025.G85 (G85) and GLORYS1V1 (GLORYS)) by assessing their performance against observational data in the western Mediterranean. When compared with the EN3_v2a temperature and salinity database, the simulations are capable of reproducing surface layer temperature interannual variability but G70 is inaccurate with intermediate and deep-layer trends. This aspect is improved by the increased vertical resolution of G85 and by data assimilation in GLORYS. Salinity is the most problematic parameter because of the imbalance of the freshwater budget derived from inaccuracies in the atmospheric forcing parameters. Surface salinity restoring is needed in order to avoid salinity drift and inaccurate sea-level trends. G70, with a stronger relaxation, has a lower trend closer to altimetric measurements than G85. Mean surface circulation is well reproduced for relatively large-scale signals. We further show that G85 and GLORYS provide evidence of the 2004-2005 and 2005-2006 deep convection events in the Gulf of Lion. Finally, transports through the main straits of the western Mediterranean are correct in order of magnitude, direction and seasonal cycle when compared with observations. This study contributes to the improvement of the ORCA hierarchy of simulations and points out the strengths and weaknesses of these simulations in the Mediterranean Sea. Analizamos un conjunto de tres simulaciones numéricas globales de 1/4º (ORCA-025.G70 (G70), ORCA-025.G85 (G85) y GLORYS1V1 (GLORYS)) comparándolas con datos observacionales en el Mediterráneo Occidental (WMED). Contrastando con la base de datos de temperatura y salinidad EN3_v2a las simulaciones son capaces de reproducir la variabilidad superficial en temperatura sin embargo G70 exagera las tendencias en capas intermedias y profundas. Este aspecto es mejorado por la mayor resolución vertical de G85 y la asimilación de datos de GLORYS. La salinidad es el parámetro más problemático debido al desequilibrio del balance de agua dulce procedente de imprecisiones en los parámetros de forzamiento atmosférico. Relajación de salinidad superficial es necesaria para evitar derivas de salinidad y nivel del mar. De hecho G70 con su relajación más intensa tiene una tendencia más baja (y más cercana a mediciones altimétricas) que G85. La circulación promedio en superficie está bien reproducida para señales relativamente grandes. Además, demostramos que G85 y GLORYS muestran evidencia de los eventos de convección profunda de 2004-2005 y 2005-2006 en el Golfo de León. Finalmente, transportes a través de los principales canales y estrechos del Mediterráneo Occidental son correctos cuando se comparan con observaciones, tanto en orden de magnitud y dirección, como en el ciclo estacional. Este estudio contribuye a la mejora del conjunto de simulaciones ORCA y señala las fortalezas y debilidades de estas simulaciones en el Mar Mediterráneo.