Численный эксперимент по моделированию климатических полей на северо-западном шельфе Черного моря в зимний и летний сезоны

С.Г. Демышев, Н.А. Евстигнеева✉

Морской гидрофизический институт НАН Украины, Севастополь

✉ e-mail: naevstigneeva@yandex.ru

Аннотация

Анализируются результаты двух экспериментов, в которых исследование циркуляции проводится для января – февраля и июля – августа. Показано, что зимняя циркуляция определяется в основном воздействием ветра, а летом преобладающее влияние на формирование полей течений оказывает градиент плотности.

Наибольшие отклонения уровня моря от невозмущенного состояния для двух сезонов получены при действии северо-восточного ветра. Величины максимальных нагонов составляют 12 см зимой и 9 см летом, величины максимальных сгонов равны –5 см зимой и –4 см летом.

За счет мелкого шага сетки и уточненного рельефа дна описаны распределения течений на мелководье, получены элементы вихревого движения, не воспроизводимые моделью с крупным шагом, отмечено усиление течений вблизи мелководных районов по сравнению с предыдущими расчетами, проведенными на более грубой сетке.

Ключевые слова

численное моделирование, северо-западный шельф, высокое пространственное разрешение, климатические поля, мезомасштабные вихри

Для цитирования

Демышев С.Г., Евстигнеева Н.А. Численный эксперимент по моделированию климатических полей на северо-западном шельфе Черного моря в зимний и летний сезоны // Морской гидрофизический журнал. 2012. № 2. С. 18-36. EDN TGLUYJ.

Demyshev, S.G. and Evstigneeva, N.A., 2012. Numerical experiment on modeling climatic fields on the northwestern shelf of the Black Sea in winter and summer seasons. Morskoy Gidrofizicheskiy Zhurnal, (2), pp. 18-36 (in Russian).

Список литературы

  1. Андросович А.И., Михайлова Э.Н., Шапиро Н.Б. Численная модель и расчет циркуляции вод северо-западной части Черного моря // Морской гидрофизический журнал. – 1994. – № 5. – С. 28 – 42.
  2. Алаев В.Г. Исследование сезонной изменчивости гидродинамических полей в северозападной части Черного моря на основе изопикнической модели // Там же. – 2000. – № 6. – С. 5 – 17.
  3. Иванов В.А., Рябцев Ю.Н. Анализ течений на северо-западном шельфе Черного моря // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. – Севастополь: МГИ НАН Украины, 2002. – Вып. 1(16). – С. 8 – 21.
  4. Тучковенко Ю.С. Математическая модель формирования термохалинной структуры и циркуляции вод в лиманах, приустьевых и шельфовых областях северо-западной части Черного моря // Там же. – Севастополь: МГИ НАН Украины, 2003. – Вып. 9. – С. 138 – 154.
  5. Алексеев Д.В., Иванов В.А., Иванча Е.В. и др. Моделирование эволюции волновых полей в районе северо-западного шельфа Черного моря при прохождении циклона // Морской гидрофизический журнал. – 2005. – № 1. – С. 42 – 54.
  6. Демышев С.Г., Евстигнеева Н.А. Численная баротропная модель течений на шельфе Черного моря // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. – Севастополь: МГИ НАН Украины, 2009. – Вып. 19. – С. 78 – 86.
  7. Евстигнеева Н.А. Расчет гидрофизических полей в зимний период в северо-западной части Черного моря // Там же. – Севастополь: МГИ НАН Украины, 2010. – Вып. 22. – С. 31 – 39.
  8. Демышев С.Г., Евстигнеева Н.А. Численные эксперименты по расчету полей температуры и солености в зимний период на северо-западном шельфе Черного моря // Системы контроля окружающей среды. – Севастополь: МГИ НАН Украины, 2010. – C. 111 – 115.
  9. Демышев С.Г., Коротаев Г.К. Численная энергосбалансированная модель бароклинных течений океана на сетке С // Численные модели и результаты калибровочных расчетов течений в Атлантическом океане. – M.: ИВМ РАН, 1992. – С. 163 – 231.
  10. Яковлев Н.Г. Численная модель и предварительные результаты расчетов по воспроизведению летней циркуляции вод Карского моря // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. – 1996. – 32, № 5. – С. 714 – 723.
  11. Демышев С.Г., Коротаев Г.К., Кныш В.В. Моделирование сезонной изменчивости температурного режима верхнего деятельного слоя Черного моря // Там же. – 2004. – 40, № 2. – С. 259 – 270.
  12. Демышев С.Г., Иванов В.А., Маркова Н.В.и др. Построение поля течений в Черном море на основе вихреразрешающей модели с ассимиляцией климатических полей температуры и солености // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. – Севастополь: МГИ НАН Украины, 2007. – Вып. 15. – C. 215 – 226.
  13. Orlanski I. A simple boundary condition for unbounded hyperbolic flows // J. Comput. Phys. – 1976. – 21, № 3. – P. 251  269.
  14. Kantha L., Blumberg A., Mellor G. Computing phase speeds at open boundaries // J. Hydraul. Engineer. – 1990. – 116. – P. 592  597.
  15. Pacanowski R.C., Philander S.G.H. Parameterization of vertical mixing in numerical models of tropical oceans // J. Phys. Oceanogr.  1981.  11, № 11.  P. 1443 – 1451.
  16. Staneva J.V., Stanev E.V. Oceanic response to atmospheric forcing derived from different climatic data sets. Intercomparison study for the Black Sea // Oceanologia.  1998.  21, № 3.  Р. 383  417.
  17. Дорофеев В.Л., Коротаев Г.К. Ассимиляция данных спутниковой альтиметрии в вихреразрешающей модели циркуляции Черного моря // Морской гидрофизический журнал.  2004.  № 1.  С. 52  68.

Файлы

Полный текст

Мы используем Яндекс Метрику. Подробнее.