Компьютерное моделирование Северного Ледовитого океана: баланс физики и вычислительных технологий

Н. Г. Яковлев

Институт вычислительной математики РАН, г. Москва

Аннотация

Современные численные модели достигли замечательных успехов в воспроизведении состояния Северного Ледовитого океана. Иногда создается впечатление, что дальнейший прогресс в решении задачи связан исключительно с совершенствованием вычислительных технологий. Между тем Северный Ледовитый океан имеет ряд физических особенностей, создающих принципиальные трудности при его моделировании: малый радиус деформации Россби, конвекция на открытой воде и подо льдом, сильная стратификация по вертикали, динамика морского льда. В работе обсуждаются некоторые из таких проблем и особенности их описания в современных и перспективных климатических моделях.

Ключевые слова

Северный Ледовитый океан, моделирование, динамика льда, термодинамика льда

Для цитирования

Яковлев Н. Г. Компьютерное моделирование Северного Ледовитого океана: баланс физики и вычислительных технологий // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. 2011. № 25, т. 2. С. 58–65. EDN WBCLRB.

Iakovlev, N.G., 2011. Arctic Ocean Computer Modeling: The Balance of Physicsies and Numerical Technologies. Ecological Safety of Coastal and Shelf Zones and Comprehensive Use of Shelf Resources, 25(2), pp. 58–65 (in Russian).

Список литературы

  1. Proshutinsky A., Steele M., Zhang J., Holloway G., Steiner N., Häkkinen S., Holland D., Koeberle C., Karcher M., Johnson M., Maslowski W., Walczowski W., Hibler W. and Wang J. Multinational effort studies differences among Arctic Ocean models // EOS. – 2001. – vol. 82, № 51. – P. 637–644.
  2. Gent P.R. and McWilliams J.С. Isopycnal mixing in ocean circulation models // J. Phys. Oceanogr. – 1990. – vol. 20, № 1. – P. 150–155.
  3. Visbeck, M., Marshall J., Haine T., and Spall M. Specification of eddy transfer coefficients in coarse resolution ocean circulation models // J. Phys. Oceanogr. – 1997. – V. 27. – P. 381–402.
  4. Яковлев Н. Г. К вопросу о воспроизведении полей температуры и солености Северного Ледовитого океана // Известия РАН: серия «Физика атмосферы и океана». – 2012. – том 48, № 1. – С. 1–17.
  5. Hibler W.D., III. A dynamic-thermodynamic sea ice model // J. Phys. Oceanogr. – 1979. – vol. 9, № 4. – P. 815–846.
  6. Hunke E.C and Dukowicz J.K. An elastic-viscous-plastic model for sea ice dynamics // J. Phys. Oceanogr. – 1997. – vol. 27, № 9. – P. 1849–1867.
  7. Hunke E.C. Viscous-plastic sea ice dynamics in the EVP model: Linearization issues // J. Comput. Phys. – 2001. – vol. 170, № 1. – P. 18–38.
  8. Wang K. and Wang С. Modeling linear kinematic features in pack ice // J. Geophys. Res. – 2009. – vol. 114. C12011, doi:10.1029/2008JC005217.

Файлы

 Полный текст (русский)