Rapp. Comm. int. Mer Mιdit., 36,2001

71

We present here the procedures followed in order to prepare a cli-

matological atmospheric forcing data set to be used by general circu-

lation models of the Mediterranean Sea. This data set consists of heat

?uxes fields and wind stress components on a monthly basis, derived

from the ECMWF 1979 – 1993 6-hour re-analysis atmospheric param-

eters on a regular 1° x 1° grid. 

The calculation of climatological wind stress fields is based on the

transformation of 6-hour ECMWF wind velocity data to x and y com-

ponents of wind stress. The drag coefficient is calculated every 6 hours

as a function of wind speed and air-sea temperature difference through

a polynomial approximation given by [1]. SST data are taken from

Reynolds 1° x 1° monthly 1979 – 1993 data base [2] and are linearly

interpolated every 6 hours while air temperature data are taken from

ECMWF 1979 – 1993 re-analysis data. The air density is calculated as

a function of air temperature and relative humidity.

The x and y component of wind stress time series (at 6-hour inter-

vals) are then averaged in time in order to form monthly climatologi-

cal fields for the Mediterranean region. In 

fig.1 we show the wind stress field for a typical winter and summer

month.We should mention here that the monthly wind stress fields

produced with this particular method from the ECMWF re-analysis

wind velocity data, compare very well with the results of [1] for the

Mediterranean region. 

The results of the different bulk formulae are summarized in Table

I in terms of annual mean values. The formula of May [3] for the long-

wave radiation combined with Kondo scheme [4] for the calculation of

latent and sensible heat ?ux give a strongly positive (+28.9 W/m2)

heat budget for the Mediterranean. If instead we use the Bignami for-

mula [5] for the calculation of longwave radiation the heat budget

drops to +17.3 W/m2 (Kondo – Bignami set). Finally, the best set of

formulae which gives a nega 

t ive annual heat budget for the

Mediterranean (-7.2 W/m2) is the neutral Budyko scheme [6] for the

calculation of latent and sensible heat ?uxes along with the Bignami

formula for the longwave radiation (Budyko – Bignami set) 

References

[1] Hellermann, S., Rosenstein, M., 1983: Normal wind stress over the

world ocean with error estimates. J. Phys. Oceanogr.13, 1093-1104.

[2] Reynolds R.W., 1982: A monthly averaged climatology of sea surface

temperatures.NOAATech. Rep.NWS 31, Washington DC, 33 pp.

[3] May, P.W., 1986: A brief explanations of Mediterranean heat and

momentum ?ux calculations. NORDACode 332, NSTL, MS 39529.

[4] Kondo, J., 1975: Air-sea bulk transfer coefficients in diabatic condi-

tions.Boundary-Layer Meteorol.9, 91-112.

[5] Bignami, F., Marullo, S., Santoleri, R. and M.E. Schiano, 1995:

Longwave radiation budget in the Mediterranean Sea. J. Geophys. Res.

100 (C2), 2501-2514.

[6] Budyko, M.I., 1963: Atlas of the heat balance of the earth. Glabnaia

Geofiz. Observ.

A CLIMATOLOGICALATMOSPHERIC FORCING DATA SET FOR USE 

WITH GENERAL CIRCULATION MODELS OF THE MEDITERRANEAN SEA.

Gerasimos Korres

1*

and Alex Lascaratos

2

1

Dept. of Marine Sciences, Aegean University Mytilen, Greece - mkorres@aegean.gr

2

Dept. of Applied Physics, University of Athens, Greece - alasc@oc.phys.uoa.gr

Abstract

A comprehensive climatological atmospheric forcing data set for the Mediterranean Sea area is being presented. This data set is suitable

for use in ocean circulation models of the Mediterranean Sea or parts of it. The values of the various heat budget components have been

checked against previous studies and the total mean annual heat loss is equal to –7.2 W/m

2

, a value very close to the generally accepted

one for the Mediterranean Sea.

Figure 1 . Wind stress field for a typical winter (upper part) and

summer (lower part) month, in the Mediterranean Sea.

FormulaeQ

s

(W/m

2

)Q

B

(W/m

2

)Q

e

(W/m

2

)Q

h

(W/m

2

)

Reed

201.67

May

78.76

Bignami

90.33

Neutral Budyko

106.1812.42

Kondo

82.8111.16

Table 1. Annual mean values of heat budget components obtai-

ned using various bulk formulae.