Моделирование гидрофизических полей Черного моря с высоким пространственным разрешением с использованием параметризации Меллора – Ямады для января – сентября 2006 года

Abstract

В работе представлены результаты численного эксперимента по моделированию гидрофизических полей Черного моря с разрешением 1,64 ´ 1,64 км и с учетом реального атмосферного воздействия для января – сентября 2006 г. Коэффициенты вертикального турбулентного обмена импульсом и вертикальной диффузии вычислялись на основе теории турбулентности Меллора – Ямады 2.5. Результаты эксперимента сравнивались с аналогичными данными, полученными с использованием параметризации Филандера – Пакановского. Показаны отличия в структуре черноморской циркуляции, а именно, узкие струйные течения в прибрежной зоне моря и мезомасштабные вихри в шельфовой и центральной частях моря. Их существование подтверждается спутниковыми данными. Сопоставление модельных профилей температуры с данными дрифтерных съемок показало, что параметризация Меллора – Ямады приводит к более точному воспроизведению температурного режима в верхнем перемешанном слое моря.

В роботі представлені результати чисельного експерименту з моделювання гідрофізичних полів Чорного моря з розділенням 1,64´1,64 км та врахуванням реальної атмосферної дії для січня – вересня 2006 р. Коефіцієнти вертикального турбулентного обміну імпульсом та вертикальної дифузії обчислювалися на основі теорії турбулентності Меллора – Ямади 2.5. Результати експерименту порівнювалися з аналогічними даними, отриманими з використанням параметризації Філандера – Пакановського. Показані відмінності в структурі чорноморської циркуляції, а саме, вузькі струминні течії в прибережній зоні моря та мезомасштабні вихори в шельфовій та центральній частинах моря. Їх існування підтверджується супутниковими даними. Зіставлення модельних профілів температури з даними зйомок дрифтерів показало, що параметризація Меллора – Ямади призводить до точнішого відтворення температурного режиму у верхньому перемішаному шарі моря.

Results of the numerical experiment on modeling the Black Sea hydrophysical fields (January – September, 2006) with 1.64×1.64 km resolution and with account for real atmospheric forcing are represented. The coefficients of vertical turbulent momentum exchange and vertical diffusion are calculated based on the Mellor – Yamada 2.5 theory of turbulence. The experiment results are compared with the similar data obtained from application of the Philander – Pakanowski parameterization. Differences in the structure of the Black Sea circulation are shown, i.e. narrow jet currents in the coastal zone, and mesoscale eddies in the shelf and central parts of the sea whose existence is confirmed by satellite data. Comparison of the model temperature profiles with the drifter data shows that application of the Mellor – Yamada parameterization provides more accurate reproduction of temperature behavior in the upper mixed layer.