Abstract

3D modelled results were verified against observed data obtained along three transects in a shallow boreal lake Vendyurskoe several times during the ice season. It was revealed that 1) the model overestimates ice thickness; at the same time, modelled ice-on and iceoff dates are very close to those observed; 2) in general, the model underestimates the water temperature by 8–10 %; 3) comparison of modelled currents with observed data on mean currents revealed qualitative compliance of current direction (coincidence of quadrants) and modulus of velocity (coincidence of the order of magnitude and a slow decrease of velocity over time during the ice season 1994–1995). Underestimated water temperature may affect the quality of simulation of chemical-biological processes. For instance, one may expect overstated absolute values of dissolved oxygen content in the bulk of the water column. Overestimated modelled water temperature for layers near the bottom of local cavities may influence the rates of the chemical-biological processes occurring there. Despite the model errors found in the course of verification, the model quite realistically describes the hydrodynamic processes in a shallow ice-covered lake, and can therefore be regarded as a useful tool for further research after the diagnosed defects are removed from the computer code. As an option of the code improvement, the authors consider further elaboration of the module of heat/salt flux to/from bottom sediment, development of parameterisations facilitating heat transfer along the water column on sub-grid scale.

Highlights

  • Расчеты на трехмерной термогидродинамической модели были верифицированы на основе сравнения модельных данных с результатами наблюдений, проводившихся вдоль трех разрезов в оз

  • N is the number of measurement depths; *incomplete cross-section, **is about 10 % of the mean for sampled data

  • Описывающих сезонную динамику замерзающих водоемов в режиме офф-лайн, является их неспособность описывать динамику снежного покрова на поверхности льда

Read more

Summary

Объект и методы исследований

Объектом численного моделирования было выбрано озеро Вендюрское, расположенное в южной Карелии (62°10ʹ – 62°20ʹ с. ш., 33°10ʹ – 33°20ʹ в. д.). В нашем случае для всей расчетной области задавалась температура воды 7 °С на 14 октября 1993 года. Данные этих съемок на разрезах 3–5 были использованы для оценки качества модельных расчетов температуры воды. Специальные наблюдения за толщиной льда не проводились, для оценки толщины льда в момент съемок использовались записи значений температуры воды на станции, максимально близкой к соответствующему узлу модельной сетки, по которым можно было рассчитать толщину льда через показания прибора в лунке с точностью ± 5 см. В различных точках вдоль 4‐го разреза согласно результатам модельных расчетов и оценкам фактической толщины. В таблице приведены расчеты среднего отклонения смещения (СОС) и среднеквадратичного отклонения (СКО) результатов расчета температуры воды от ее измеренных значений, которые могут быть использованы как мера качества модельных результатов. Mean Bias Deviation (MBD) and Root Mean Square Deviation (RMSD), estimated on the basis of modelled and observational data on 3–5 cross-sections during the ice season of 1994–1995

Съемка Survey
Findings
Обсуждение результатов

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call

Disclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.