Моделирование

English

Прогнозы гидрологических характеристик в Финском заливе осуществляются на основе трехмерной нестационарной гидродинамической модели GOFM (Неелов, 2003) высокого разрешения модульной структуры, включающей в себя блоки циркуляции моря и морского льда. Модель GOFM является модификацией модели Балтийского моря SPBM (Saint-Petersburg Baltic sea Model), (Неелов, 1996). Модель циркуляции моря основана на полных уравнениях гидротермодинамики в приближениях Буссинеска и гидростатики, включающих уравнение состояния морской воды в форме, предложенной ЮНЕСКО. Вертикальная турбулентность описывается на основе оригинальной b-l модели турбулентности. Для численной реализации используется оригинальная итерационная схема расчета свободной поверхности моря. Модель льда основана на уравнениях модели вязко-пластичной реалогии Хиблера (1979) и детально описывает динамику и термодинамику снежно-ледяного покрова. Модель позволяет прогнозировать скорость течений, температуру, соленость и плотность воды, изменения уровня моря, изменения скорости дрейфа льда, его толщины и площади, толщины снега на поверхности льда. Модель интегрируется на сферической сетке для всего Финского залива с шагом по горизонтали 1 морская миля и вертикальным разрешением 1 м.

В качестве граничных условий используются прогноз атмосферных воздействий, получаемый по модели HIRLAM (High Resolution Local Area Model) и прогноз гидрологических характеристик на входе в Финский залив по оперативной модели HIROMB (HIgh Resolution Operational Model for the Baltic Sea), а также задаются среднемесячные климатические расходы крупных рек, впадающих в Финский залив (Нева, Луга, Нарва, Кумиоки).

При инициализации оперативного счета на первом шаге по времени (момент времени t0) модель использует в качестве начальных условий результаты расчетов по модели HIROMB. При поступлении данных натурных наблюдений используется процедура ассимиляции данных для коррекции начальных условий.

Атмосферная модели HIRLAM и трехмерная модель Балтийского моря HIROMB

Используемая версия атмосферной модели HIRLAM (http://www.dmi.dk/dmi/index/viden/dmi-hirlam.htm), предоставляемая РГГМУ Датским Метеорологическим институтом (DMI) имеет разрешение 11 км и покрывает пространства Северной Атлантики и Северной Европы. Атмосферная модель дает прогноз состояния атмосферы на 48 часов.

Расчетная область трехмерной модели HIROMB (http://www.smhi.se/sgn0106/if/oceanografi/tool1.htm), разработанной в SMHI (Шведский институт метеорологии и гидрологии) покрывает Северное и Балтийское моря. Горизонтальное разрешение модели в Балтийском море, проливах Скагеррак и Каттегат составляет 1 морскую милю, число слоев равно 24 с вертикальным разрешением 4 м. Модель объединена с гидрологической моделью HBV, дающей ежесуточно сток основных рек, впадающих в Балтийское море. Модель прогнозирует уровень моря, соленость, температуру, толщину и сплоченность льда и его дрейф на 48 часов.