Моделирование поверхностного полусуточного прилива и его энергетики в Канадском арктическом архипелаге, включая систему водоемов Гудзонова залива
Аннотация
Для исследования поверхностного полусуточного прилива в Канадском арктическом архипелаге и системе водоемов Гудзонова залива (бассейн Фокс, Гудзонов залив и Гудзонов пролив) используется трехмерная конечно-элементная гидростатическая модель QUODDY-4. Приводятся оценки ошибок предсказания приливных колебаний уровня в девяти подобластях исследуемой области. Они, равно как и модельные параметры эллипсов баротропной скорости приливного течения, удовлетворительно согласуются с данными наземных измерений. Обсуждаются результаты моделирования энергетических характеристик (плотности, горизонтального волнового переноса и скорости диссипации баротропной приливной энергии).
Ключевые слова
При поддержке: Авторы признательны д-ру П. Св. Лауренту, сообщившему координаты станций измерений уровня в системе водоемов Гудзонова залива и в заливах Джеймс и Унгава. Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект 12-05-00110а)
Об авторах
Б. А. Каган
Санкт-Петербургский филиал Института океанологии им. П.П. Ширшова, РАН
Россия
Россия
Е. В. Софьина
Санкт-Петербургский филиал Института океанологии им. П.П. Ширшова, РАН
Россия
Россия
Список литературы
1. Padman L., Erofeeva S. A barotropic inverse tidal model for the Arctic Ocean // Geophys. Res. Let. 2004. V. 31, N. 2. doi: 1029/2003.GL019003.
2. Dunphy M., Dupont F., Hannah C. G., Greenberg D. Validation of modeling system for tides in the Canadian Arctic Archipelago. 2005. Can. Tech. Rep. Hydrogr. Ocean Sci. XXX: vii + 68 p. (http://www.pac.dfompo.gc.ca/SCI/osap/projects/webtide/docs/ Dunphyetal2005.pdf).
3. Hannah C. G., Dupont F., Dunphy M., Greenberg D. Revisions to a modelling system for tides in the Canadian Arctic Archipelago. 2008. Can. Tech. Rep. Hydrogr. Ocean Sci. 259: vi + 62 p. (http://www.dfompo.gc.ca/Library/332543.pdf.).
4. Каган Б. А., Софьина Е. В. Пространственная структура приливной волны М2 в районе Канадского Арктического архипелага // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2012. Т. 48, № 2. С. 267—280.
5. Freeman N. G., Murty T. S. Numerical modeling of tides in Hudson Bay // J. Fish Res. Board Can., 1976. V. 33. P. 2345—2361.
6. Saucier F. J., Senneville S., Prinsenberg S. F. et al. Modelling the sea ice-ocean seasonal cycle in Hudson Bay, Foxe Basin and Hudson Strait, Canada // Climate Dynamics. 2004. V. 23. P. 303—326.
7. St-Laurent P., Saucier F. J., Dumais J.-F. On the modification of tides in a seasonally ice-covered sea // J. Geophys. Res., 2008. V. 113. C11014, doi:10.1029/2007JC004614.
8. Lynch D. R. Three-dimensional diagnostic model for baroclinic, wind driven and tidal circulation in shallow seas; FUNDY 4 user’s manual. Dartmouth College. Numerical Methods Laboratory Report N NML-92-2. Hanover, New Hampshire, USA, 1990. 23 p.
9. Lynch D. R., Gray W. G. A wave equation model for finite element tidal computations // Comput. Fluids, 1979. V. 7. P. 207—228.
10. Lynch D. R., Werner F. E. Three-dimensional hydrodynamics on finite elements. Part I: Linearized harmonic model // Int. J. Num. Methods in Fluids. 1987. V. 7(9). P. 871—909.
11. Lynch D. R., Werner F. E. Three-dimensional hydrodynamics on finite elements. Part II: Nonlinear timestepping model // Int. J. Num. Methods in Fluids. 1991. V. 12. P. 507—533.
12. Ip J.T.C., Lynch D. R. QUODDY-3 User’s Manual: Comprehensive coastal circulation simulation using finite elements: Nonlinear prognostic time-stepping model. Thayler School of Engineering. Dartmouth College. Hanover, New Hampshire. Report Number NML 95-1. 1995.
13. Каган Б. А., Тимофеев А. А., Рашиди Э. Х. А. Влияние пространственной неоднородности коэффициента сопротивления на динамику приливной волны М2 в Белом море // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2012. Т. 48, № 4. С. 487—500.
14. International Bathymetric Chart of the Arctic Ocean / National Geophys. Data Center.–Boulder, Co. USA: NGDC, 2008: (http://www.ibcao.org/).
15. Egbert G. D., Erofeeva S. Y. Efficient inverse modeling of barotropic ocean tides // J. Atmos. Oceanic Technol. 2002. V. 19. P. 183—204.
16. Androsov A. A., Liberman Yu. M., Nekrasov A. V., Romanenkov D. A., Voltzinger N. E. Numerical study of the M2 tide on the North Siberian shelf // Cont. Shelf Res. 1998. V. 18, N 7. P. 715—738.
17. Kagan B. A., Romanenkov D. A., Sofina E. V. Tidal ice drift and ice-generated changes in tidal dynamics/energetics of the Siberian continental shelf // Cont. Shelf Res. 2008. V. 28, N 3. P. 351—368.
18. Chen C., Gao G., Qi J. et al. A new high-resolution unstructured grid finite volume Arctic Ocean model (AOFVCOM): An application for tidal studies // J. Geophys. Res. 2009. V. 114, C08017, doi:10.1029/2008JC004941.
19. Drinkwater K. F. On the mean and tidal currents in Hudson Strait // Atmosphere-Ocean, 1988. V. 26. P. 252— 266.
20. Манк У., Макдональд Г. Вращение Земли. 1964. М.: Мир. 381 с. (пер. с англ.).
Рецензия
Для цитирования:
Каган Б.А., Софьина Е.В. Моделирование поверхностного полусуточного прилива и его энергетики в Канадском арктическом архипелаге, включая систему водоемов Гудзонова залива. Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2014;7(1):47-57.
For citation:
Kagan B.A., Sofina E.V. Modeling of the Surface Semidiurnal Tide and its Enegetics in the Canadian Arctic Archipelago, Including the System of Hudson Bay. Fundamental and Applied Hydrophysics. 2014;7(1):47-57. (In Russ.)
Просмотров:
138
Послать статью по эл. почте 