// Вие четете...

Времето и Океана

Числови модели на Световния океан – Част 3.

„Колкото знаеш, толкова и те ценят.“

На моделиране подлежат температурата, солеността, теченията на 40 хоризонта, височината на морската повърхност. Данните се предоставят в заявените вертикални координати (плътност, налягане, дълбочина, сигма-ниво). Началната разрешаваща способност 1/12º (6,5 км / 3,5 мили). На заключителния етап от моделирането разрешаващата способност нараства до 1/24º (3,8 км / 1,8 мили). Предварителност на прогнозата – до 120 ч. Модела асимилира спътниковите данни за температурата на морската повърхност и данните по вертикалните профили на температурата на водата от системата NCODA.

Друг глобален океански модел за краткосрочни прогнози за състоянието на морската среда се явява модела GNCOM, която се базира на Модела на океана на Пристанския университет на САЩ и моделира мезомащабните процеси на дълбоководните участъци на Световния океан.

Модела на океана на Пристанския университет (POM) се явява числов океански модел за глобалната циркулация в Световния океан, която се използва за моделиране и за прогнозиране на океанските течения, температурата, солеността и други параметри за състоянието на Световния океан. Модела е предназначен за три мерно прогнозиране на температурата, солеността, теченията и височината на морската повърхност над геоида с разрешаваща способност 1/8º. Прогнозираното значение на температурата, солеността, теченията се прогнозират за 42 хоризонта с предварителност до 96 ч на всеки 3 ч за този период. За прогнозирането се използват параметрите за състоянието на атмосферата, получавани от глобалната система за оперативната прогноза на атмосферата на вмс (Navy Operational Global Atmospheric Prediction System – NOGAPS) Центъра за числова метеорология и океанография на вмс на САЩ (Navy Fleet Numerical Meteorology and Oceanography Center – FNMOC). Освен това в системата се асимилират спътниковите данни за температурата и височината на морската повърхност, а също така данните от глобалната инверсия на модела за прилива OSU (Egbert).

OSU (Egbert) – глобален инверсионен модел за прилива, разработен от Egbert G.B. в университета в щата Орегон, основан на пряката инверсия на данни в точките на пресичане на под спътниковите трасета на спътниците – висотомерите TOPEX/POSEIDON и ERS за моделиране на височините на приливите с високо пространствено разрешение, изчисляват четири основни съставляващи на прилива M2, S2, K1 и O1.

Данните от моделирането се използват в качеството на гранични условия за моделите с много по-високо пространствено разрешение SWAFS/NCOM, които ще бъдат разгледани по-надолу.

На рис. 10 са представени характеристиките на Глобалния модел на вмс за крайбрежието на океана GNCOM.

Рис. 10.

Регионалните модели са предназначени за моделиране на океанологическите процеси в крайбрежните зони на Световния океан с високо пространствено разрешение за осигуряване на операциите на вмс с данни за състоянието на морската среда в тези зони. Към този тип се отнася моделът за вертикален профил на температурата и солеността – Модулна океанска система за асимилация на данни (MODAS). Модела се локализира на западния район на Световния океан с променлива разрешаваща способност. Той се явява статистическо аналитически модел за температурата и солеността на морската вода. На изхода се моделират също така вертикалното разпределение на скоростта на звука. Модела осигурява оптимална интерполация на температурата и височината на морската повърхност, получавани от спътниците, а също така гридировани климатически данни по температурата и солеността на морската вода и данни измерени в близък до реалния мащаб на време от батитермографи, получавани, например, по програмата за по пътни измервания от комерческите кораби – Ship of Opportunity Programme Implementation Panel. Модела формира също данни по тримерното разпределение на скоростта на звука, далечината на действие на хидроакустическите системи в зависимост от положението на антената.

Характеристиките на модела са приведени на рис. 11.

Рис. 11.

Модела MODAS обхваща около 30 района от Световния океан с разрешаваща способност 1/12º. Изискваното бързодействие на компютъра – 45 гигафлопса. По нататък MODAS ще включва поле на прогнозираните параметри в моделите SWAFS/NCOM.

Друг тип на регионални модели се явяват моделите NCOM.

На рис. 12 са представени характеристиките на тези модели. Както следва от рисунката, моделите NCOM имат различни пространствени разрешения на:

– източно азиатско море – 1/16º;

– крайбрежната акватория на Америка – 1/24º;

– Калифорнийското крайбрежно течение – 1/12º.

Рис. 12.

На рис. 13 са показани примери за моделиране на теченията и температурата на морската повърхност с помощта на модели NCOM.

Рис. 13.

Към регионалните типове се отнася модела Система за анализ и прогноза на плитководни акватории, представен на рис. 14. Тя се основава на модела за океана на Пристанския университет и осигурява тримерна прогноза на теченията, температурата, солеността, височината на морската повърхност над геоида за 16 района от Световния океан, представляващи интерес за вмс на САЩ.

Рис. 14.

Разрешаващата способност се определя от географското положение на региона и се изменя от 1/50º до 1/4º (0,5-24 км / 1-15 мили). Моделирането се извършва за 27-47 хоризонта. Предварителност на прогнозата – 48 ч за всеки час вътре в този период. За моделирането се използват спътникови данни за температурата и височината на повърхността на морето, данни измерени с термобатиграфи и CTD сонди, изпълнени от кораб, с помощта на дрифтери и буйове, а също така данни за приливите от МХО. Изискваното бързодействие на компютъра за реализация на дадения модел съответства на 1055 гигафлопса.

На рис. 15. са представени характеристиките на тези модели, на които се сравняват резултатите от моделираните течения и температурата на морската повърхност с моделите GNCOM и SWAFS за денонощие в срок 0, 12 и 24 ч.

Рис. 15.

Вследствие на различната разрешаваща способност тези модели (1/8 и 1/50º съответно) оценката за вектора на скоростта на теченията съществено се различава (до 150%).

Коментари

Все още няма коментари

Публикувай коментар