Реанализ атмосферной циркуляции для Черноморско-Каспийского региона

А.Е. Анисимов, Д.А. Яровая, В.С. Барабанов

Морской гидрофизический институт РАН, Севастополь, Россия

Аннотация

Описываются результаты численных расчетов по динамической регионализации данных реанализа ERA-Interim с использованием модели климата _RegCM_4 для территории Черноморско-Каспийского региона. В результате регионализации восстановлены поля атмосферной циркуляции в регионе за 1979 – 2013 гг. с повышенным пространственным разрешением 25 x 25 км. Результаты моделирования сравнивались с исходными крупномасштабными полями с целью валидации региональной модели. Анализ показал, что модель корректно воспроизводит климат в регионе, при этом сохраняются исходные интегральные климатические характеристики. В модели реализуются реалистичный годовой ход и сезонные пространственные распределения основных метеорологических характеристик: температуры, осадков, ветровой циркуляции. Однако для северной части региона отмечается завышение количества атмосферных осадков в осенне-зимний период на 25 – 30% и летней температуры воздуха на 1,5 – 2°С. Дальнейший анализ показал, что увеличение количества осадков происходит в основном в результате завышения их интенсивности, в то время как рассчитанная частота осадков приблизительно соответствует исходным данным; следовательно, необходима оптимизация схемы параметризации атмосферных осадков.

Ключевые слова

Черноморский регион, Каспийский регион, моделирование климата, региональная модель, реанализ

Для цитирования

Анисимов А.Е., Яровая Д.А., Барабанов В.С. Реанализ атмосферной циркуляции для Черноморско-Каспийского региона // Морской гидрофизический журнал. 2015. № 4. С. 14-28. EDN VDUWGH. doi:10.22449/0233-7584-2015-4-14-28

Anisimov, A.E., Yarovaya, D.A. and Barabanov, V.S., 2015. Reanalysis of atmospheric circulation for the Black Sea-Caspian region. Physical Oceanography, (4), pp. 13-25. doi:10.22449/1573-160X-2015-4-13-25

DOI

10.22449/0233-7584-2015-4-14-28

Список литературы

  1. Ефимов В.В., Анисимов А.Е. Климатические характеристики изменчивости поля ветра в Черноморском регионе – численный реанализ региональной атмосферной циркуляции // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. – 2011. – 47, № 3. – С. 380 – 392.
  2. Ефимов В.В., Белокопытов В.Н., Анисимов А.Е. Оценка составляющих водного баланса Черного моря // Метеорология и гидрология. – 2012. – № 12. – С. 69 – 76.
  3. Giorgi F., Anyah R.O. The road towards RegCM4 // Clim. Res. – 2012. – 52. – P. 3 – 6.
  4. Christensen J.H., Christensen D.B. A summary of the PRUDENCE model projections of changes in European climate by the end of this century // Clim. Change. – 2006. – 81, №1. – Р. 7 – 30.
  5. ENSEMBLES: climate change and its impacts: Summary of research and results from the ENSEMBLES project / Eds. P. van der Linden, J.F.B. Mitchell. – UK, Exeter: Met. Office Hadley Centre, 2009. – 160 p.
  6. Halenka T. Cecilia – EC FP6 Project on the Assessment of Climate Change Impacts in Central and Eastern Europe // Global Environmental Change: Challenges to Science and Society in Southeastern Europe. – Netherlands: Springer, 2010. – P. 125 – 137.
  7. Jacob D., Petersen J., Eggert B. EURO-CORDEX: new high-resolution climate change projections for European impact research // Reg. Env. Change. – 2014. – 14, № 2. – P. 563 – 578.
  8. Mearns L.O., Arritt R., Biner S. et al. The North American regional climate change assessment program: Overview of phase I results // Bull. Amer. Meteorol. Soc. – 2012. – 93, № 8. – P. 1337 – 1362.
  9. Önol B., Semazzi F.H.M. Regionalization of climate change simulations over the eastern Mediterranean // J. Clim. – 2009. – 22, № 8. – P. 1944 – 1961.
  10. Bozkurt D., Turuncoglu U., Sen O.L. et al. Downscaled simulations of the ECHAM5, CCSM3 and HadCM3 global models for the eastern Mediterranean – Black Sea region: evaluation of the reference period // Clim. Dyn. – 2012. – 39, № 1 – 2. – P. 207 – 225.
  11. Giorgi F., Marinucci M.R., Bates G.T. Development of a second-generation regional climate model (RegCM2). Part I: Boundary-layer and radiative transfer processes // Mon. Wea. Rev. – 1993. – 121, № 10. – P. 2794 – 2813.
  12. Giorgi F., Marinucci M.R., Bates G.T. et al. Development of a second-generation regional climate model (RegCM2). Part II: Convective processes and assimilation of lateral boundary conditions // Ibid. – P. 2814 – 2832.
  13. Grell G.A., Dudhia J., Stauffer D.R. A description of the fifth-generation Penn State / NCAR mesoscale model (MM5) // NCAR Tech. Note. – 1995. – 131 p.
  14. Holtslag A., de Bruijn E., Pan H.L. A high resolution air mass transformation model for short-range weather forecasting // Mon. Wea. Rev. – 1990. – 118, № 8. – P. 1561 – 1575.
  15. Giorgi F., Coppola E., Solmon F. et al. RegCM4: model description and preliminary tests over multiple CORDEX domains // Clim. Res. – 2012. – 52. – P. 7 – 29.
  16. Grell G.A. Prognostic evaluation of assumptions used by cumulus parameterizations // Ibid. – 1993. – 121, № 3. – P. 764 – 787.
  17. Arakawa A., Schubert W.H. Interaction of a cumulus cloud ensemble with the large-scale environment. Part I // J. Atmos. Sci. – 1974. – 31, № 3. – P. 674 – 701.
  18. Emanuel K.A. A scheme for representing cumulus convection in large-scale models // Ibid. – 1991. – 48, № 21. – P. 2313 – 2329.
  19. Pal J.S., Small E.E., Eltahir E.A.B. Simulation of regional-scale water and energy budgets: Representation of subgrid cloud and precipitation processes within RegCM // J. Geophys. Res. Atmos. – 2000. – 105, № D24. – P. 29579 – 29594.
  20. Kiehl J.T., Hack J.J., Bonan G.B. et al. Description of the NCAR community climate model (CCM3). – Tech. Rep. TN-420+STR, National Center for Atmospheric Research, 1996. – 152 p.
  21. Giorgi F., Mearns L.O. Introduction to special section: Regional climate modeling revisited // J. Geophys. Res. Atmos. – 1999. – 104, № D6. – P. 6335 – 6352.
  22. Dickinson R.E., Kennedy P.J., Henderson-Sellers A. et al. Biosphere-Atmosphere Transfer Scheme (BATS) Version 1e as Coupled to the NCAR Community Climate Model. – Tech. Rep. TN-387+STR, National Center for Atmospheric Research, 1993. – 72 p.
  23. Dee D.P., Uppala S.M., Simmons A.J. et al. The ERA-Interim reanalysis: Configuration and performance of the data assimilation system // Quart. J. Roy. Meteorol. Soc. – 2011. – 137, № 656. – P. 553 – 597.
  24. Ефимов В.В., Анисимов А.Е. Влияние Черного моря на региональный климат // Морской гидрофизический журнал. – 2012. – № 2. – С. 37 – 49.
  25. Torma C., Coppola E., Giorgi F et. al. Validation of a high-resolution version of the regional climate model RegCM3 over the Carpathian Basin // J. Hydrometeorol. – 2011. – 12, № 1. – P. 84 – 100.
  26. Elguindi N., Bi X., Giorgi F et al. Regional Climatic Model RegCM User Manual. Version 4.3. – The Abdus Salam International Centre for Theoretical Physics, 2013. – 34 p.

Скачать статью в PDF-формате