Приливные изменения регионального климата морской системы: два способа их учета применительно к Баренцеву морю летом
Аннотация
Обсуждаются два способа учета приливных эффектов в моделях регионального климата морской системы — явный и косвенный. Первый из них основан на включении приливной составляющей во внешний форсинг, второй — на параметризации индуцируемой внутренними приливными волнами диссипации бароклинной приливной энергии в терминах диапикнической диффузии. Представлены результаты двух численных экспериментов, выполненных в рамках трехмерной конечно-элементной гидростатической модели QUODDY-4. Они отличаются друг от друга учетом или игнорированием приливных эффектов. Цель численных экспериментов — показать, насколько важными могут быть приливные эффекты и где именно они проявляются наиболее ярко. Приводится сравнение предсказываемых в этих двух случаях значений параметров (модуля и направления) скорости поверхностных постоянных течений, температуры и солености морской воды на глубине пикноклина и динамической топографии свободной поверхности Баренцева моря. Установлено, что наиболее ярко приливные изменения климатических характеристик проявляются в Печорском море и полярной фронтальной зоне. В общем, учет приливов не способствует радикальной перестройке климата моря, но локальные изменения его могут быть значительными. Приводится также сравнение разностей указанных выше климатических характеристик, полученных при явном и косвенном способах учета приливных эффектов. Оно свидетельствует о том, что использование косвенного способа является приемлемым.
Ключевые слова
Об авторах
Б. А. Каган
Санкт-Петербургский филиал Института океанологии им. П. П. Ширшова РАН
Россия
Россия
г. Санкт-Петербург
Е. В. Софьина
Санкт-Петербургский филиал Института океанологии им. П. П. Ширшова РАН; Российский государственный гидрометеорологический университет
Россия
Россия
г. Санкт-Петербург
Список литературы
1. Osborn T. R. Estimates of the local rate of vertical diffusion from dissipation measurements // J. Phys. Oceanogr. 1980. V. 10, № 1. P. 83—89.
2. Заславский Г. М., Сагдеев Р. З. Введение в нелинейную физику. М.: Наука, 1988, 368 с.
3. Jayne S. R., St. Laurent L. C. Parameterizing tidal dissipation over rough topography // Geophys. Res. Let. 2001. V. 28, № 5. P. 811—814.
4. Simmons H. L., Jayne S. R., St. Laurent L. C., Weaver A. J. Tidally driven mixing in a numerical model of the ocean general circulation // Ocean Model. 2004. V. 6, № 3—4. P. 245–263.
5. Saenko O. A. The effect of localized mixing on the ocean circulation and time-dependent climate change // J. Phys. Oceanogr. 2006. V. 36, № 2. P. 140—160.
6. Saenko O. A., Merryfield W. J. On the effect of topographically enhanced mixing on the global ocean circulation // J. Phys. Oceanogr. 2005. V. 35, № 5. P. 826—834.
7. Jayne S. R. The impact of abyssal mixing parameterizations in an ocean general model // J. Phys. Oceanogr. 2009. V. 39, № 7. P. 1756—1775.
8. Pacanowski R. C., Philander S.G.H. Parameterization of vertical mixing in numerical models of tropical oceans // J. Phys. Oceanogr. 1981. V. 11, № 11. P. 1443—1451.
9. 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, № 4. P. 304—313.
10. 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, Dartmouth College, Hanover, New Hampshire, 1995.
11. Kagan B. A., Sofina E. V. Surface and internal semidiurnal tides and tidally induced diapycnal diffusion in the Barents Sea: a numerical study // Cont. Shelf Res. 2014. V. 91. P. 158—170. doi:10.1016/j.csr.2014.09.010.
12. Padman L., Erofeeva S. A barotropic inverse tidal model for the Arctic Ocean // Geophys. Res. Let. 2004. V. 31. doi: 1029/2003 GL019003.
13. Новицкий В. П. Постоянные течения северной части Баренцева моря // Тр. ГОИН. 1967. Вып. 64. С. 1—32.
14. Rio M. H., Guinehut S., Larnicol G. New CNES-CLS09 global mean dynamic topography computed from the combination of GRACE data, altimetry, and in situ measurements // J. Geophys. Res. 2011. V. 116, № С07018. doi:10.1029/2010JC006505.
15. Joint US-Russian Atlas of the Arctic Ocean, Oceanography Atlas for the Summer Period / Eds. E. Tanis , L. Timokhov. Environmental Working Group, University of Colorado, Media Digital, 1998. (CD-ROM).
16. Kistler R. et al. The NCEP-NCAR 50-Year Reanalysis: Monthly Means CD-ROM and Documentation // Bull. Amer. Meteor. Soc. 2001. V. 82. P. 247—267.
17. International Bathymetric Chart of the Arctic Ocean / National Geophysical Data Center.–Boulder, Co. USA: NGDC, 2008. URL: http://www.ibcao.org/ (дата обращения: 20.08.2015).
18. Smagorinsky J. General circulation experiments with the primitive equations // Month. Weather Rev. 1963. V. 91. P. 99—164.
19. Mellor G. L., Yamada T. Development of a turbulence closure model for geophysical fluid problems // Rev. Geophys. Space Phys. 1982. V. 20, № 4. P. 854—875.
20. Loeng H., Sundby S. Drifting Argos buoys in the Barents Sea // Coun. Meet. Int. Coun. Explor. Sea, 1989. C:19. P. 1—10.
21. Гидрометеорология и гидрохимия морей СССР. Т. 1. Баренцево море. Вып. 1. / Под ред. Ф. С. Терзиева, Г. В. Гирдюка, Г. Г. Зыковой, С. Л. Дженюка. Л.: Гидрометеоиздат, 1990. 280 с.
22. Loeng H., Ozhigin V., Adlandsvik B. Water fluxes through the Barents Sea // ICES J. Mar. Sci. 1997. V. 54. P. 300—317.
Рецензия
Для цитирования:
Каган Б.А., Софьина Е.В. Приливные изменения регионального климата морской системы: два способа их учета применительно к Баренцеву морю летом. Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2016;9(1):17-25.
For citation:
Kagan B.A., Sofina E.V. Tidal Changes in a Regional Marine System Climate: Two Means of Their Allowing for, as Applied to the Barents Sea in Summer. Fundamental and Applied Hydrophysics. 2016;9(1):17-25. (In Russ.)
Просмотров:
81
Послать статью по эл. почте 