Определение диссипации бароклинной приливной энергии и связанного с ней коэффициента диапикнической диффузии как первый шаг оценивания роли приливных эффектов в формировании климатических характеристик моря Лаптевых

Для определения диссипации бароклинной приливной энергии и связанного с ней коэффициента диапикнической диффузии привлекается высокоразрешающая версия трехмерной конечно-элементной гидростатической модели QUODDY-4, снабженная косвенным способом описания приливных эффектов. Последние параметризуются в терминах скорректированного (с учетом диапикнической диффузии) коэффициента вертикальной турбулентной диффузии. Коэффициент диапикнической диффузии находится из решения вспомогательной задачи о динамике и энергетике внутренних приливных волн. Полученное решение показывает, что коэффициенты вертикальной турбулентной и диапикнической диффузии, характеризующие интенсивность соответствующей диффузии, имеют близкие порядки величин, что поля климатических характеристик моря подвержены поэтому весьма заметным изменениям за счет индуцируемой внутренними приливными волнами диапикнической диффузии и что, следовательно, вывод, сделанный ранее, о важной роли приливных эффектов в формировании климатических характеристик Баренцева и Карского морей, предварительно остается в силе и для моря Лаптевых.

1. Каган Б.А., Софьина Е.В. О пространственной изменчивости диссипации бароклинной приливной энергии в океане и связанной с ней диапикнической диффузии в Баренцевом море // Океанология. 2015. Т. 55, № 1. С. 26–31.

2. Каган Б.А., Софьина Е.В., Тимофеев А.А. Влияние приливов на климатические характеристики Карского моря в безледный период // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2019. Т. 55, № 2. С. 51–60.

3. Jayne S.R., St. Laurent L.C. Parameterizing tidal dissipation over rough topography // Geophys. Res. Lett. 2001. V. 28. N 5. P. 811–814.

4. Mueller M., Haak H., Jungclaus J.H., Suendermann J., Thomas M. The effect of ocean tides on a climate model simulation // Ocean Model. 2010. V. 35. N 4. P. 304–313.

5. Ip J.T.C., Lynch D.R. QUODDY-3 User’s Manual: Comprehensive coastal circulation simulation using finite elements: Nonlinear prognostic time-stepping model. Report Number NML-95–1, Thayer School of Engineering, Darthmouth College, Hanover, New Hampshire, 1995, 46 p. URL: http://www-nml.dartmouth.edu/Publications/internal_reports/NML-95-1/95-1/Q3_3.ps (дата обращения: 15.10.2020).

6. Environmental Working Group Joint US-Russian Atlas of the Arctic Ocean, Version 1. Oceanography Atlas for the summer period / Ed. by Tanis E., Timokhov L. Boulder, Colorado USA. NSIDC. 1997. doi: https://doi.org/10.7265/N5H12ZX4

7. Padman L., Erofeeva S. A barotropic reverse tidal model for the Arctic Ocean // Geophys. Res. Lett. 2004. V. 31. L02303, doi: 10.1029/2003GL019003

8. Smagorinsky J. General circulation experiments with the primitive equations // Month. Weather Rev. 1963. V. 91. N 3. P. 99–164.

9. Mellor G.L., Yamada T. Development of a turbulence closure model for geophysical fluid problems // Rev. Geophys. Space Phys. 1982. V. 20, N 4. P. 851–875.

10. Osborn T.R. Estimates of the local rate of vertical diffusion from dissipation measurements // J. Phys. Oceanogr. 1980. V. 10, N 1. P. 83–89.

11. Каган Б.А., Тимофеев А.А. Динамика и энергетика полусуточных приливов в море Лаптевых: результаты высокоразрешающего моделирования поверхностного прилива M2 // Фундам. прикл. гидрофиз. 2020. Т. 13, № 1. С. 15–23.

12. Polzin K.L., Toole J.M., Ledwell J.R., Schmitt R.W. Spatial variability of turbulent mixing in the abyssal ocean // Science. 1997. V. 276, N 5309. P. 93–96.