Компьютерное моделирование Северного Ледовитого океана: баланс физики и вычислительных технологий

Abstract

Современные численные модели достигли замечательных успехов в воспроизведении состояния Северного Ледовитого океана. Иногда создается впечатление, что дальнейший прогресс в решении задачи связан исключительно с совершенствованием вычислительных технологий. Между тем Северный Ледовитый океан имеет ряд физических особенностей, создающих принципиальные трудности при его моделировании: малый радиус деформации Россби, конвекция на открытой воде и подо льдом, сильная стратификация по вертикали, динамика морского льда. В работе обсуждаются некоторые из таких проблем и особенности их описания в со- временных и перспективных климатических моделях.

Сучасні чисельні моделі досягли чудових успіхів у відтворенні стану Північного Льодовитого океану. Іноді створюється враження, що подальший прогрес у вирішенні завдання пов'язаний виключно з удосконаленням обчислювальних технологій. Між тим Північний Льодовитий океан має ряд фізичних особливостей, що створюють принципові труднощі при його моделюванні: малий радіус деформації Росбi, конвекція на відкритій воді і під льодом, сильна стратифікація по вертикалі, динаміка морського льоду. У роботі обговорюються деякі з таких проблем і особливості їх опису в сучасних і перспективних кліматичних моделях.

Modern numerical models have achieved the remarkable success in Arctic Ocean state simulation. The impression that the further progress in the problem solution is due to numerical technologies perfection only sometimes is formed. Meanwhile, the Arctic Ocean has some physical features, resulting in principal difficulties in numerical modeling: the small Rossby radius, open water and under-ice convection, strong vertical stratification and sea ice dynamics. Some of the problems and distinctive features of their representation in modern and perspective climate models are under discussion in the paper.