Подробности

Категория: Февраль 2023

Влияние способов усвоения спутниковых данных o температуре поверхности моря на воспроизведение гидрофизических полей Черного, Азовского и Мраморного морей в модели INMOM

В. В. Фомин, Н. А. Дианский

Анализируются результаты расчетов гидрофизических полей Черного, Азовского и Мраморного морей по модели циркуляции INMOM (Institute of Numerical Mathematics Ocean Model), реализованной с пространственным разрешением 4 км, с различными алгоритмами усвоения данных о температуре поверхности моря (ТПМ) с сенсора SEVIRI, установленного на спутники MSG. В качестве методов усвоения использовались метод релаксации (так называемый наджинг) и ансамблевый метод оптимальной интерполяции (EnOI) с разной частотой усвоения — от раза в сутки до одного раза в 3 ч. Показано, что усвоение данных о ТПМ методом EnOI позволяет более точно, чем с использованием метода наджинга и, тем более, чем совсем без усвоения, воспроизводить гидрофизические поля. Даже при усвоении нерегулярно распределенных по пространству и времени данных о температуре поверхности на всей акватории наблюдается уменьшение ошибки в результатах расчетов, более корректно воспроизводятся структуры зон повышения или понижения температуры. Лучшие результаты достигаются при усвоении методом EnOI с увеличением частоты усвоения по времени. При усвоении данных о ТПМ методом EnOI среднее отклонение результатов расчетов от данных измерений уменьшается с 0,16°C (для частоты усвоения 1 раз в сутки) до 0,08°С (для частоты 1 раз в 3 ч) и, соответственно, среднее отклонение по модулю уменьшается с 1,03 до 0,33°C, а среднеквадратичное отклонение — с 1,33 до 0,42°С. Кроме того, усвоение методом EnOI с частотой 1 раз в 3 ч позволяет улучшить воспроизведение температуры поверхности моря в период конвективного выхолаживания. Усвоение данных о ТПМ приводит и к изменениям в структуре поверхностной морской циркуляции. В отдельных районах направление течений изменяется в пределах 5—10°, а модуль скорости изменяется на 3—5%. Усвоение данных наблюдений за температурой поверхности моря только незначительно уменьшает ошибки в структуре модельного вертикального профиля температуры, которые на глубине 30—40 м могут достигать 2°C; на глубине более 100 м отклонения не превышают 0,05°С.