АПРОБАЦИЯ СИСТЕМЫ ОПЕРАТИВНОГО ДИАГНОЗА И ПРОГНОЗА ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК НА АКВАТОРИИ КАСПИЙСКОГО МОРЯ

DOI: 10.24057/2414-9179-2018-1-24-321-333

Посмотреть или загрузить статью (Rus)

Об авторах

Фомин В.В.

Государственный океанографический институт имени Н.Н. Зубова,
Кропоткинский пер., д. 6, 119034, Москва, Россия,
E-mail: vladimirfomin@live.com

Дианский Н.А.

Государственный океанографический институт имени Н.Н. Зубова,
Кропоткинский пер., д. 6, 119034, Москва, Россия,

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Физический факультет,
Ленинские горы, д. 1, стр. 2, 119991, Москва, Россия.

Институт вычислительной математики РАН,
ул. Губкина, д. 8, 119333, Москва, Россия,

E-mail: nikolay. diansky@gmail.com

Выручалкина Т.Ю.

Институт водных проблем Севера КарНЦ РАН, ФИЦ «Карельский научный центр РАН»,
пр. А. Невского, д. 50, 185030, Петрозаводск, Республика Карелия, Россия,
E-mail: vyruchi@list.ru

Аннотация

В работе представлено развитие системы оперативного диагноза и прогноза (СОДИП) гидрометеорологических характеристик Каспийского моря. Она включает в себя расчет атмосферного воздействия по региональной негидростатической атмосферной модели Weather Research and Forecasting model (WRF), расчет течений, уровня, температуры, солености моря и морского льда по модели морской циркуляции INMOM (Institute Numerical Mathematics Ocean Model) и расчет параметров волнения по Российской атмосферно-волновой модели (РАВМ). Представлены результаты верификации расчетных гидрометеохарактеристик, полученных с помощью СОДИП при проведении ретроспективных и прогностических расчетов. Верификация региональной негидростатической атмосферной модели WRF выполнялась с использованием данных с прибрежных метеостанций. По результатам ретроспективных расчетов проводилась оценка качества воспроизведения метеорологических характеристик с учетом их синоптической и сезонной изменчивости. Было показано, что увеличение пространственного разрешения приводит к улучшению в воспроизведении метеорологических характеристик. По результатам прогностических расчетов проводилась оценка качества воспроизведения метеорологических характеристик в зависимости от заблаговременности прогноза. Верификация модели INMOM выполнялась по данным с гидрологических постов, а также по оценке качества воспроизведения годовой изменчивости уровня моря. Показано, что изменения, внесенные в СОДИП, приводят к улучшению качества и точности расчета гидрометеорологических характеристик. Таким образом, разработанная система с учетом внесенных изменений позволяет, в том числе, воспроизводить сезонные и межгодовые колебания уровня Каспийского моря и может быть использована как для выполнения прогнозов гидрологических и метеорологических характеристик, так и для проведения ретроспективных расчетов.

Ключ. слова

Каспийское море, циркуляция океана, оперативное моделирование, численные методы

Список литературы

  1. Дианский Н.А. Моделирование циркуляции океана и исследование его реакции на короткопериодные и долгопериодные атмосферные воздействия. М.: Физматлит, 2013. 272 с.
  2. Дианский Н.А., Фомин В.В., Выручалкина Т.Ю. Моделирование циркуляции каспийского моря с помощью морских и атмосферных расчетов системы МАРС // Труды Государственного океанографического института. 2016. № 217. С. 50–76.
  3. Дианский Н.А., Фомин В.В., Выручалкина Т.Ю., Гусев А.В. Воспроизведение циркуляции Каспийского моря с расчетом атмосферного воздействия с помощью модели WRF // Труды Карельского научного центра Российской академии наук. 2016. № 5. С. 21–34.
  4. Дьяконов Г.С., Ибраев Р.А. Воспроизведение многолетней изменчивости уровня Каспийского моря в гидродинамической модели высокого разрешения. Океанология. 2018. Т. 58, № 1. С. 11–22.
  5. Зырянов В.Н. Гидродинамические основы формирования крупномасштабной циркуляции вод Каспийского моря. 1. Асимптотическая теория // Водные ресурсы. 2015. Т. 42, № 6. С. 600–612.
  6. Зырянов В.Н. Гидродинамические основы формирования крупномасштабной циркуляции вод Каспийского моря. 2. Численные расчеты // Водные ресурсы. 2016. Т. 43, № 2. С. 1–1520.
  7. Попов С.К., Батов В.В., Елисов В.В., Лобов А.Л. Усовершенствованная технология прогноза течений и уровня Каспийского моря. Научно-технический журнал Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. 2013. № 5. С. 53–59.
  8. Попов С.К., Лобов А.Л. Диагноз и прогноз уровня Каспийского моря по оперативной гидродинамической модели // Метеорология и Гидрология. 2017. № 9. С. 90–99.
  9. Попов С.К., Лобов А.Л. Моделирование пространственно-временной изменчивости уровня Каспийского моря в 1948–1994 гг. // Труды Гидрометцентра России. 2013. Вып. 350. С. 68−87.
  10. Brydon D., San S., Bleck R. A new approximation of the equation of state for seawater, suitable for numerical ocean models // J. Geoph. Res. 1999. V. 104, No. C1. P. 1537–1540.
  11. Griffies S.M., Winton M., Samuels B.L. 2004: The Large and Yeager (2004) dataset and CORE. NOAA Geophysical Fluid Dynamics Laboratory PO Box 308, Forrestal Campus Princeton, New Jersey, 08542 USA (Manuscript last edited 28 September 2004).
  12. Large W.G., Yeager S.G. The global climatology of an interannually varying air—sea flux. Climate Dynamics. 2009. V. 33. P. 341–364.
  13. Pacanowski R.C., Philander S.G.H. Parametrization of vertical mixing in numerical models of the tropical ocean // J. Phys. Oceanogr. 1981. V. 11. P. 1443–1451.
  14. Skamarock A. Description of the Advanced Research WRF, Version 3—NCAR Technical Notes, 2008.
  15. Zalesny V.В., Diansky N.А., Fomin V.V., Moshonкin S.N., Demyshev S.G. Numerical model of the circulation of the Black Sea and the Sea of Azov // Russian Journal of Numerical Analysis and Mathematical Modelling. 2012. V. 27, No 1. P. 95–111.

Для цитирования: Фомин В.В., Дианский Н.А., Выручалкина Т.Ю. АПРОБАЦИЯ СИСТЕМЫ ОПЕРАТИВНОГО ДИАГНОЗА И ПРОГНОЗА ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК НА АКВАТОРИИ КАСПИЙСКОГО МОРЯ. Материалы Международной конференции «ИнтерКарто. ИнтерГИС». 2018;24(1):321–333. DOI: 10.24057/2414-9179-2018-1-24-321-333

For citation: Fomin V.V., Diansky N.A., Vyruchalkina T.Yu. APPROVAL OF THE OPERATIONAL DIAGNOSE AND FORECASTING SYSTEM OF HYDROMETEOROLOGICAL CHARACTERISTICS FOR CASPIAN SEA. Proceedings of the International conference “InterCarto. InterGIS”. 2018;24(1):321–333 DOI: 10.24057/2414-9179-2018-1-24-321-333 (in Russian)