Моделирование пространственно-временной изменчивости температуры в Таганрогском заливе с помощью модели MITgcm

Автор: Запорожцев Иван Федорович, Моисеев Денис Витальевич

Журнал: Вестник Мурманского государственного технического университета @vestnik-mstu

Рубрика: Океанология

Статья в выпуске: 1-2 т.20, 2017 года.

Бесплатный доступ

Целью работы является анализ эффективности модели MITgcm в моделировании изменчивости температурных полей в Таганрогском заливе. Авторами впервые рассмотрен вариант гидродинамического моделирования на базе MITgcm для этого залива. Данные о температуре воды in situ для сравнения с модельными данными получены в ходе двух совместных экспедиций Мурманского морского биологического института Кольского научного центра РАН и Южного научного центра РАН летом и осенью 2005 г. Шаг расчетной сетки согласован с шагом сетки станций контактных измерений: данные о температуре и солености воды, полученные в ходе рейсов, покрывают акваторию Таганрогского залива с дискретностью 2' по широте и 3' по долготе (и с шагом 4' и 6' соответственно для заведомо однородных по термохалинным характеристикам областей). Шаг по глубине составил 0,5 м. Данные для инициализации MITgcm и атмосферного форсинга взяты из открытых баз данных реанализа и атласов, отмечены их недостатки применительно к решаемой задаче. С целью упрощения формулировки граничных условий моделирование выполнено для всего Азовского моря. Проведена серия вычислительных экспериментов для определения оптимальных стартовой даты имитационного моделирования и инициализирующего константного температурного поля. Ввиду существенных временных затрат на каждый эксперимент оптимизационная задача решалась для очень ограниченного числа вариантов и с удвоенным шагом сетки (4' по широте и 6' по долготе). Найденные значения параметров использовались для решения исходной задачи верификации модельных данных по измеренным. В соответствии с тем, что рассмотрены результаты, полученные авторами на конкретной рабочей станции (персональной ЭВМ), сделан вывод о возможности имитационного моделирования с помощью MITgcm для реальных акваторий без использования специализированных высокопроизводительных вычислительных комплексов.

Еще

Модель mitgcm, таганрогский залив, азовское море, моделирование пространственно-временной изменчивости температуры, верификация модели по данным in situ

Короткий адрес: https://readera.org/14294987

IDR: 14294987   |   DOI: 10.21443/1560-9278-2017-20-1/2-231-241

Список литературы Моделирование пространственно-временной изменчивости температуры в Таганрогском заливе с помощью модели MITgcm

  • Колдунов Н. В. Компиляция и настройка MITgcm//Записки океанолога -обработка и визуализация данных. URL: http://koldunov.net.
  • Колдунов А. В., Колдунов Н. В., Белоненко Т. В. Применение спутниковых данных для валидации гидродинамической модели Северного Ледовитого океана//Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2015. Т. 12, № 6. С. 111-124.
  • Матишов Д. Г., Ильин Г. В., Моисеев Д. В. Сезонная термохалинная изменчивость водных масс в Таганрогском заливе Азовского моря//Вестник Южного научного центра РАН. 2007. Т. 3, № 1. С. 28-35.
  • Сухинов А. И., Чистяков А. Е., Алексеенко Е. В. Численная реализация трехмерной модели гидродинамики для мелководных водоемов на супервычислительной системе//Математическое моделирование. 2011. Т. 23, № 3. С. 3-21.
  • Атлас климатических изменений в больших морских экосистемах Северного полушария (1878-2013). Регион 1. Моря Восточной Арктики. Регион 2. Черное, Азовское и Каспийское моря/Г. Г. Матишов, С. В. Бердников, А. П. Жичкин . Ростов н/Д: ЮНЦ РАН, 2014. 256 с.
  • Моисеев Д. В., Духно Г. Н. Верификация температуры поверхности моря по данным дистанционного зондирования Земли и in situ для Карского моря//Арктическое морское природопользование в XXI веке -современный баланс научных традиций и инноваций (к 80-летию ММБИ КНЦ РАН): тезисы докладов Междунар. науч. конф., г. Мурманск, 1-3 апреля 2015 г./под ред. Г. Г. Матишова. Апатиты: КНЦ РАН, 2015. С. 169-170.
  • Блошкина Е. В., Иванов В. В. Конвективные структуры в Норвежском и Гренландском морях по результатам моделирования с высоким пространственным разрешением//Труды Гидрометеорологического научно-исследовательского центра Российской Федерации. 2016. № 361. С. 146-168.
  • Махотин М. С., Иванов В. В. Распространение атлантических водных масс в Баренцевом море по данным наблюдений и численного моделирования//Труды Гидрометеорологического научно-исследовательского центра Российской Федерации. 2016. № 361. С. 169-191.
  • Экосистемные исследования Азовского, Черного, Каспийского морей и их побережий/под ред. Г. Г. Матишова. Апатиты: КНЦ РАН, 2007. 315 с.
Еще
Статья научная