Ассимиляция климатических гидрологических данных в модели Черного моря на основе алгоритма адаптивной статистики ошибок прогноза

В.В. Кныш, С.Г. Демышев, Н.В. Инюшина, Г.К. Коротаев

Морской гидрофизический институт НАН Украины, Украина

Аннотация

Предложен алгоритм адаптивной статистики ошибок прогноза для ассимиляции климатических полей температуры и солености в модели морской динамики. В соответствии с ним численно решаются предложенные дифференциальные уравнения для дисперсий ошибок прогноза температуры и солености. Источники в уравнениях переноса - диффузии тепла и соли зависят от четырехмерных дисперсий ошибок прогноза и одномерных (по вертикальной координате) дисперсий ошибок измерений. Дисперсии ошибок прогноза корректируются в моменты усвоения данных. Выполнены реконструкция и анализ климатических полей течений Черного моря. Выявлено, что структура полей дисперсий в верхнем перемешанном слое определяется вертикальной диффузией. Глубже этого слоя распределение дисперсий зависит от вертикальной адвекции. Алгоритм адаптивной статистики ошибок позволил реконструировать уточненные взаимно согласованные гидрофизические параметры с учетом динамики дисперсий ошибок.

Для цитирования

Ассимиляция климатических гидрологических данных в модели Черного моря на основе алгоритма адаптивной статистики ошибок прогноза / В.В. Кныш [и др.] // Морской гидрофизический журнал. 2008. № 1. С. 26-37. EDN YORJZB.

Knysh, V.V., Demyshev, S.G., Inyushina, N.V. and Korotaev, G.K., 2008. Assimilation of climatic hydrological data in a Black-Sea model based on the algorithm of adaptive statistics of prognostic errors. Physical Oceanography, 18(1), pp. 14–24. doi:10.1007/s11110-008-9006-6

Список литературы

  1. Korotaev G.K., Demyshev S.G., Knysh V.V. Threedimensional Climate of the Black Sea // Black Sea Ecosystem Processes and Forecasting / Operational Database Management System. – Erdemli, METU IMS, July 2000. — P. 1 - 10.
  2. Кныш В.В., Коротаев ГК., Демышев С.Г., Белокопытов В.Н. Долговременные изменение термохалинных и динамических характеристик Черного моря по климатическим данным температуры и солености и их ассимиляции в модели // Морской гидрофизический журнал. — 2005. — № 3. — С. 11 - 30.
  3. Гандин Л.С., Каган Р.А. Статистические методы интерпретации метеорологических данных. - Л.: Гидрометеоиздат, 1976. — С. 122 - 143.
  4. Buesseler К.О., Livingston H.D., Casso S.A. Mixing between oxic and anoxic waters of the Black Sea as traced by Chernobyl cesium isotopes // Deep-Sea Res. — 1991. — 38, suppl. 2A. — P. 725 - 746.
  5. Ivanov LI., Samodurov A.S. The role of lateral fluxes in ventilation of the Black Sea // J. Mar. Syst. — 2001. — 31, № 1-3. — P. 159- 174.
  6. Демышев С.Г., Кныш В. В. Реконструкция адаптированной вертикальной скорости Черной моря на базе синтеза модели циркуляции и климатических данных по температуре и солености // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексно) использование ресурсов шельфа. — Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2004. — Вып. 11.— С. 93 - 104.
  7. Демышев С.Г., Кныш В.В., Коротаев Г.К. Результаты расчета адаптированных полей Черного моря на основе ассимиляции в модели данных по климатической температуре и солености // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. — 2006. — 42, № 5. — С. 604 - 617.
  8. Саркисян А.С., Кныш В.В., Демышев С.Г. и др. Многоэлементный четырехмерный анализ гидрофизических полей на основе динамико-стохастических моделей (для программы «Разрезы») // Итоги науки и техники. Атмосфера, океан, космос - программа «Разрезы». — М.: ВИНИТИ, 1987. — Т. 9. — С. 5 - 64.
  9. Демышев С.Г. Коротаев Г.К. Численная энергосбалансированная модель бароклинных течений океана с неровным дном на сетке С // Численные модели и результаты калибровочных расчетов течений в Атлантическом океане. — М.: ИВМ РАН, 1992. — С. 163 - 231.
  10. Демышев С.Г., Кныш В.В., Инюшина Н.В. Сезонная изменчивость и трансформация с глубиной климатических горизонтальных течений Черного моря по результатам ассимиляции в модели новых климатических данных температуры и солености // Морской гидрофизический журнал. — 2005. — № 6. — С. 28 - 45.
  11. Дорофеев В.Л., Коротаев Г.К. Ассимиляция данных спутниковой альтиметрии в вихреразрешающей модели циркуляции Черного моря // Там же. — 2004. — №1. — С. 52 - 68.
  12. Staneva J.V., Stanev Е.V. Oceanic response to atmospheric forcing derived from different climatic data sets. Intercomparison study for the Black Sea // Oceanologica Acta. — 1998. — 21(3). — P. 383 - 417.
  13. Демышев С.Г, Коротаев Г.К., КнышВ.В. Моделирование сезонной изменчивости температурного режима деятельного слоя Черного моря // Изв. РАН. ФАО. — 2004. — 40, № 2. — С. 259 - 270.
  14. Кныш В.В., Тимченко И.Е., Ярин В.Д. Динамико-стохастическая модель для анализа поля плотности в океане // Советско-французские исследования. Взаимодействие океана и атмосферы. - Севастополь: МГИ АН УССР, 1978. — С. 20 - 33.
  15. Белокопытов В.Н. Термохалинная и гидролого-акустическая структура вод Черного моря // Дис. ... канд. геогр. наук. — Севастополь: МГИ НАН Украины, 2004. — 160 с.
  16. Levitus S. Climatological Atlas of the World Ocean // NOAA Prof. Paper. — Washington, D. C.: U. S. Government Printing Office, 1982. — №13. — 173 p.
  17. Young С. C, da Silva A. M., Levitus S. Atlas of Surface marine data 1994 H NOAA Atlas NESDIS 6. - Washington, D. C.: U. S. Department of Commerce, 1994. — Volume 1: Algorithms and procedures. — 83 p.
  18. Гидрометеорология и гидрохимия морей СССР. T.IV. Черное море. Выпуск 1. Гидрометеорологические условия. — С.-Пб.: Гидрометеоиздат, 1991. — С. 103 - 262.
  19. Killworth Peter D. Time interpolation of forcing fields in ocean models // J. Phys. Oceanogr. — 1996. — 26. — P. 136 - 143.
  20. Herschel L. Mitchell, Houtekamer P.L. An Adaptive Ensemble Kalman Filter H Mon. Wea. Rev. — 2000. — 128, —P.416-433.
  21. Булушев М.Г. Численный эксперимент по исследованиям волновых процессов в экваториальной зоне океана. — М., 1990. — 24 с. (Препринт / АН СССР. ОВМ).
  22. Демин Ю.Л. Гидродинамический диагноз циркуляции вод Мирового океана // Дис. ... д-ра физ.-мат. наук. — Севастополь: МГИ АН УССР, 1987. — 403 с.

Скачать статью в PDF-формате

Мы используем Яндекс Метрику. Подробнее.