Сравнение методов параметризации турбулентности в модели верхнего слоя океана

Аннотация

При моделировании процессов в океане неизбежно встает вопрос об описании турбулентного обмена. На сегодняшний день существует множество способов задания параметризации турбулентности в верхнем слое океана. Рассматриваются наиболее распространенные и утвердившие методы замыкания уравнений гидродинамики через введение кинетической энергии турбулентности и турбулентного пути смешения, и приводится формулировка модели общей циркуляции океана. Проведен ряд экспериментов, в каждом из которых использовались разные комбинации уравнений для параметризации турбулентности, в которых также использовались данные реанализаTheCopernicusGlobal 1/12° OceanicandSeaIce GLORYS12 Reanalysis и HYCOM + NCODA Global 1/12° Reanalysis для описанияадвективных слагаемых в уравнениях для скалярных величин. Сравнение модельных данных проводилось с данными наблюдений, полученными с автоматических морских станций Тихоокеанской морской лаборатории окружающей среды. Показано, что использование более сложных форм записи уравнения кинетической энергии турбулентности, а также дополнительных уравнений для расчета турбулентного пути смешения не приводит к однозначному улучшению результатов. Также показано, что одни и те же комбинации уравнений, могут давать противоположные, с точки зрения качества, результаты.