Observational Data Assimilation in the Problem of Black Sea Circulation and Sensitivity Analysis of Its Solution

Agoshkov, V. I.; Parmuzin, E. I.; Shutyaev, V. P.

doi:10.7868/s0002351513060023

Cited by 10 publications

(4 citation statements)

References 0 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Эффективность использования описанных выше трехмерных массивов температуры и солености оценивается на основе их ассимиляции в модели циркуляции вод. В настоящее время в океанологии наиболее перспективными являются два подхода к разработке и успешному применению алгоритмов ассимиляции доступных данных измерений в моделях циркуляции -вариационный (4D-Var [18][19][20]) и ансамблевые фильтры Калмана. Последний подразделяется на расширенный ансамблевый фильтр Калмана (Ensemble Kalman Filter, EnKF [21,22]) и ансамблевую оптимальную интерполяцию (Ensemble Optimal Interpolation, EnOI [23]).…”

Section: реанализ гидрофизических полей моря за 2012 г посредством аunclassified

Reconstruction of Temperature and Salinity in the Uupper Layer of the Black Sea Using Pseudo-Measurements on the Underlying Horizons

Лишаев¹,

Knysh²,

Коротаев³

2019

MGZh

View full text Add to dashboard Cite

Ключевые слова: псевдоизмерения температуры и солености, альтиметрия, буи Argo, базовый горизонт, функции ковариаций, реанализ, адаптивная статистика. Благодарности: результаты исследования, проведенные в рубрике «Процедура восстановления трехмерных полей псевдоизмерений солености и температуры в слое моря 2,5-125 м», получены в рамках государственного задания по теме № 0827-2014-0011 «Исследования закономерностей изменений состояния морской среды на основе оперативных наблюдений и дан-МОРCКОЙ ГИДРОФИЗИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ том 35 № 2 2019 115 ных системы диагноза, прогноза и реанализа состояния морских акваторий». Остальные результаты исследований, представленные в работе, получены при финансовой поддержке гранта Российского научного фонда (проект № 17-77-30001) и РФФИ, грант № 16-05-00264 А.

show abstract

Section: реанализ гидрофизических полей моря за 2012 г посредством аunclassified

Reconstruction of Temperature and Salinity in the Uupper Layer of the Black Sea Using Pseudo-Measurements on the Underlying Horizons

Лишаев¹,

Knysh²,

Коротаев³

2019

MGZh

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…A number of circulation models that differ in their spatial resolution and methods for describing hydrodynamic processes, including the parameterization of vertical turbulent fluxes of heat, momentum, and salt, were developed for the Black Sea. In addition to the models used in the abovementioned reanalyses, we should mention the numerical experiments described in other works aimed at simulating the dynamics of the entire basin of the Black and Azov Seas and its separate regions, including the ones with the measurement data assimilation [7][8][9][10][11][12].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Influence of the Vertical Turbulent Exchange Parameterization on the Results of Reanalysis of the Black Sea Hydrophysical Fields

Sukhikh¹,

Dorofeyev²

2018

PhO

View full text Add to dashboard Cite

Comparative analysis of two simulations of the Black Sea hydrophysical fields' long-term variability in 1993-2012 is performed. Two reanalyses are done using various methods of parametrizing the vertical turbulent exchange in the circulation model. The first variant implies a simple parameterization including the constant coefficient of vertical turbulent viscosity and the coefficient of vertical turbulent diffusion in a form of climatic profiles. The second simulation includes the turbulence model of the Mellor-Yamada type to parametrize the vertical exchange processes. Having been compared, the reanalysis results and the measurement data show that application of the turbulent model for parametrizing the vertical exchange yields a better description of the Black Sea water thermohaline structure. In particular, structure of the summer seasonal thermocline and location of the main halocline (in both of them maximum deviations of the model temperature and salinity from the in-situ measurement data are observed) are reproduced more accurately. Different methods of parametrizing the momentum vertical exchange influence the horizontal circulation vertical structure.The first variant of simulation shows that a significant part of the currents' kinetic energy is concentrated in the thin 10-m layer, and this fact affects the circulation features of shallow water on the northwestern shelf; whereas the simulation based on the turbulent model implies more intensive transfer of the kinetic energy to the lower layers. The carried out investigation shows that the results of the hydrophysical fields' reanalysis depend on accurate description of the thermodynamic processes in the sea upper layer and the vertical turbulent exchange ones, in particular.Acknowledgements: the investigation is carried out within the framework of the state task on the theme No. 0827-2018-0002 "Development of the methods of operational oceanology based on the inter-disciplinary studies of the marine environment formation and evolution processes, and mathematical modeling using the data of remote and direct measurements" (code "Operational oceanology") (numerical modeling with satellite data assimilation) under support of the RSF No.17-77-30001 "New methods and supercomputer technologies of the World Ocean and Arctic basin nowcast and forecast" (analysis of the obtained results).For citation: Sukhikh, L.I. and Dorofeyev, V.L., 2018. Influence of the vertical turbulent exchange parameterization on the results of reanalysis

show abstract

“…Для Черного моря разработан ряд моделей циркуляции, отличающихся различным пространственным разрешением и способами описания гидродинамических процессов, в том числе параметризации вертикальных турбулентных потоков импульса, тепла и соли. Кроме моделей, использованных в цитируемых выше выполненных реанализах, следует отметить описанные в других работах численные эксперименты по моделированию динамики всего бассейна Черного и Азовского морей и его отдельных регионов, в том числе и с ассимиляцией данных измерений [7][8][9][10][11][12].…”

Section: Introductionunclassified

Influence of the Vertical Turbulent Exchange Parameterization on the Results of Reanalysis of the Black Sea Hydrophysical Fields

Sukhikh¹,

Dorofeyev²

2018

MGZh

View full text Add to dashboard Cite

Проведен сравнительный анализ двух расчетов долговременной изменчивости гидрофизических полей Черного моря за период 1993-2012 гг. Два реанализа были выполнены различными способами параметризации вертикального турбулентного обмена в модели циркуляции. В первом расчете применялась простая параметризация с использованием постоянного коэффициента вертикальной турбулентной вязкости и коэффициента вертикальной турбулентной диффузии в виде климатических профилей. Во втором расчете для параметризации процессов вертикального обмена применялась модель турбулентности типа модели Меллора-Ямады. Cравнение результатов реанализов с данными измерений показало, что использование турбулентной модели для параметризации вертикального обмена позволило лучше описать термохалинную структуру вод Черного моря. В частности, точнее воспроизводятся структура летнего сезонного термоклина и положение главного галоклина, в которых, как правило, отмечаются максимальные отклонения модельных значений температуры и солености от in-situ измерений. Разница способов параметризации вертикального обмена импульсом оказала влияние на вертикальную структуру горизонтальной циркуляции. Значительная часть кинетической энергии течений по первому расчету сконцентрирована в тонком 10-метровом слое, что сказывается на особенностях циркуляции на мелководье северо-западного шельфа, в то время как в расчете с использованием турбулентной модели кинетическая энергия интенсивнее передается в нижние слои. Выполненное исследование показало, что результаты реанализа гидрофизических полей зависят от аккуратного описания термодинамических процессов в деятельном слое моря, особенно процессов вертикального турбулентного обмена. Ключевые слова: реанализ, динамика Черного моря, численное моделирование, ассимиляция данных, термохалинная структура. Благодарности: работа выполнена в рамках государственного задания по теме № 0827-2018-0002 «Развитие методов оперативной океанологии на основе междисциплинарных исследований процессов формирования и эволюции морской среды и математического моделирования с привлечением данных дистанционных и контактных измерений» (шифр «Оперативная океанология») (численное моделирование с ассимиляцией спутниковых данных) и при поддержке гранта РНФ № 17-77-30001 «Новые методы и суперкомпьютерные технологии анализа и прогноза Мирового океана и Арктического бассейна» (анализ полученных результатов).

show abstract

Observational Data Assimilation in the Problem of Black Sea Circulation and Sensitivity Analysis of Its Solution

Cited by 10 publications

References 0 publications

Reconstruction of Temperature and Salinity in the Uupper Layer of the Black Sea Using Pseudo-Measurements on the Underlying Horizons

Reconstruction of Temperature and Salinity in the Uupper Layer of the Black Sea Using Pseudo-Measurements on the Underlying Horizons

Influence of the Vertical Turbulent Exchange Parameterization on the Results of Reanalysis of the Black Sea Hydrophysical Fields

Influence of the Vertical Turbulent Exchange Parameterization on the Results of Reanalysis of the Black Sea Hydrophysical Fields

Contact Info

Product

Resources

About