Исследование чувствительности результатов реанализа гидрофизических полей Черного моря к используемому атмосферному воздействию

Л.И. Сухих✉, В.Л. Дорофеев

Морской гидрофизический институт РАН, Севастополь, Россия

✉ e-mail: l.sukhikh@gmail.com

Аннотация

Сравниваются результаты двух реанализов гидрофизических полей Черного моря на основе ассимиляции данных дистанционных измерений за период времени 2000 – 2012 гг. При выполнении расчетов использовались разные массивы атмосферных полей: ERA-Interim и _ММ_5. Показано, что результаты двух расчетов достаточно близки друг к другу, что объясняется значительным влиянием ассимиляции данных. В то же время наблюдается ряд различий в полях температуры, солености и течений. В частности, продемонстрировано, что разница температур в приповерхностном слое Черного моря обусловлена соответствующей разницей потоков тепла на свободной поверхности моря в атмосферных данных. В то же время разница солености в приповерхностном слое в большей степени определяется разницей завихренностей поля ветра, а не потоками пресной воды через свободную поверхность. Показано, что течения более интенсивны по расчету с использованием атмосферных данных _ММ_5, особенно для временных масштабов меньше месяца, что вызвано лучшим пространственно-временным разрешением полей _ММ_5. Данная разница в интенсивности течений определяется в основном полями касательного напряжения трения ветра. В обоих расчетах основной вклад в формирование ячейки вертикальной циркуляции в верхнем слое Черного моря вносит действие ветра.

Ключевые слова

реанализ, динамика Черного моря, численное моделирование, ассимиляция данных, дистанционные измерения

Для цитирования

Сухих Л.И., Дорофеев В.Л. Исследование чувствительности результатов реанализа гидрофизических полей Черного моря к используемому атмосферному воздействию // Морской гидрофизический журнал. 2016. № 5. С. 48-64. EDN XVKONN. doi:10.22449/0233-7584-2016-5-48-64

Sukhikh, L.I. and Dorofeyev, V.L., 2016. The Study of Sensitivity of the Black Sea Hydrophysical Fields Reanalysis Results to the Applied Atmospheric Forcing. Physical Oceanography, (5), pp. 45-60. doi:10.22449/1573-160X-2016-5-45-60

DOI

10.22449/0233-7584-2016-5-48-64

Список литературы

  1. Кныш В.В., Коротаев Г.К., Моисеенко В.А. и др. Сезонная и межгодовая изменчивость гидрофизических полей Черного моря, восстановленных на основе реанализа за период 1971 – 1993 гг. // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. – 2011. – 47, № 3. – С. 433 – 446.
  2. Кныш В.В., Кубряков А.И., Моисеенко В.А. и др. Тенденции в изменчивости термохалинных и динамических характеристик Черного моря, выделенные по результатам реанализа за период 1985 – 1994 гг. // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. – Севастополь: ЭКОСИ-Гид-рофизика, 2008. – Вып. 16. – С. 279 – 290.
  3. Кныш В.В., Коротаев Г.К., Мизюк А.И., Саркисян А.С. Усвоение гидрологических наблюдений для расчета течений в морях и океанах // Там же. – 2012. – 48, № 1. – С. 67 – 85.
  4. Дорофеев В.Л., Сухих Л.И. Анализ изменчивости гидрофизических полей Черного моря в период 1993-2012 годов на основе результатов выполненного реанализа // Морской гидрофизический журнал. – 2016. – № 1. – С. 33 – 48.
  5. 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.
  6. Korotaev G.K., Oguz T., Dorofeyev V.L. et all. Development of Black Sea nowcasting and forecasting system // Ocean Sci. – 2011. – 7, № 5. – P. 1 – 21.
  7. Шокуров М.В. Численное моделирование атмосферной циркуляции над Черным морем // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. – Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2011. – Вып. 25. – 2. – С. 91 – 113.
  8. Дорофеев В.Л. Ассимиляция спутниковых измерений поверхностной температуры Черного моря в модели циркуляции // Там же. – Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2004. – Вып. 11. – С. 24 – 30.
  9. Коротаев Г.К., Саенко О.А., Коблинский Ч.Ж. и др. Точность, методология и некоторые результаты ассимиляции альтиметрических данных TOPEX/POSEIDON в модели общей циркуляции Черного моря // Исследование Земли из космоса. – 1998. – № 3. – С. 3 – 17.
  10. Дорофеев В.Л., Коротаев Г.К. Ассимиляция данных спутниковой альтиметрии в вихреразрешающей модели циркуляции Черного моря // Морской гидрофизический журнал. – 2004. – № 1. – С. 52 – 68.
  11. Гертман И.Ф. Термохалинная структура вод моря // Гидрометеорология и гидрохимия морей СССР. Т. IV. Черное море. Вып. 1. Гидрометеорологические условия / Под ред. А.И Симонова, Э.Н. Альтмана. – СПб.: Гидрометеоиздат, 1991. – С. 146 – 195.
  12. Овчинников И.М., Попов Ю.И. К вопросу о формировании холодного промежуточного слоя в Черном море // Докл. АН СССР. – 1984. – 279, № 4. – С. 986 – 989.
  13. Блатов А.С., Булгаков Н.П., Иванов В.А. Изменчивость гидрофизических полей Черного моря. – Л.: Гидрометеоиздат, 1984. – 240 с.
  14. Oguz T., Besiktepe S. Observations on the Rim Current structure, CIW formation and transport in the western Black Sea // Deep-Sea Res. – 1999. – 46, № 10. – P. 1733 – 1753.
  15. Korotaev G., Oguz T., Nikiforov A. et al. Seasonal, interannual, and mesoscale variability of the Black Sea upper layer circulation derived from altimeter data // J. Geophys Res. – 2003. – 108, № C4, 3122. – P. 1 – 15.
  16. Журбас В.М., Зацепин А.Г., Григорьева Ю.В. и др. Циркуляция вод и характеристики разномасштабных течений в верхнем слое Черного моря по дрифтерным данным // Океанология. – 2003. – 43, № 6. – С. 1 – 15.

Скачать статью в PDF-формате