Abstract

The Marine and Atmospheric Research System (MARS) for simulation of the Caspian Sea meteorological characteristics is presented. It includes computation of the atmospheric forcing with the regional non-hydrostatic atmosphere model Weather Research and Forecasting model (WRF), as well as computation of currents, sea level, temperature, salinity and sea ice with the model of marine circulation INMOM (Institute of Numerical Mathematics Ocean Model), and the computation of wind wave parameters using the Russian wind-wave model (RWWM). The results on verification of the hydrometeorological characteristics simulated with MARS are presented. Also, the retrospective simulation of the thermohydrodynamic characteristics for the Caspian Sea was performed with MARS for the ice-free period 2003–2013. The important features of the Caspian Sea circulation are shown. The wind currents contribute the most significantly to the Caspian Sea circulation. The upwelling effect in the eastern part of Middle Caspian is caused by regional northerly winds. It should be noted that where the outputs of different models for North and Middle Caspian are in good agreement, there is significant difference in the estimates of the currents in South Caspian. The wind fields computed in MARS using the non-hydrostatic model WRF and those obtained by the formulas of geostrophic wind inferred from the pressure field from the same model are in good agreement in Middle and North Caspian. However, they differ significantly for South Caspian. This is especially noticeable at the eastern and southern coasts, where the wind computed in WRF is directed transversely to the isobars. It is shown that the wind field and the current field are interconnected. For the Caspian Sea, one should use non-hydrostatic atmospheric models such as WRF or COSMO for wind computation.

Highlights

  • The results on verification of the hydrometeorological characteristics simulated with Marine and Atmospheric Research System (MARS) are presented

  • The retrospective simulation of the thermohydrodynamic characteristics for the Caspian Sea was performed with MARS for the ice-free period 2003–2013

  • The wind fields computed in MARS using the non-hydrostatic model Weather Research and Forecasting model (WRF) and those obtained by the formulas of geostrophic wind inferred from the pressure field from the same model are in good agreement in Middle and North Caspian

Read more

Summary

Общая схема технологии вычислительного комплекса

Основу вычислительного комплекса расчета гидротермодинамических характеристик, включая поля течений, уровня, температуры, солености и морского льда, составляет российская модель циркуляции океанов и морей INMOM [Дианский, 2013]. Расчет атмосферного воздействия проводится по региональной модели атмосферной циркуляции WRF [Skamarock, 2008]. 1 показана общая схема СОДИП, предназначенная для комплексного моделирования морской и атмосферной циркуляции, включая расчет ветрового волнения. 1. Блок-схема СОДИП, реализованная для комплексного моделирования морской и атмосферной циркуляции, включая расчет ветрового волнения для акватории Каспийского моря режиме. Ниже приводится описание атмосферной и морской составляющих вычислительного комплекса СОДИП, без подробного рассмотрения результатов расчета волнения по модели РАВМ. В качестве расчетной области для WRF, используемой для оперативного расчета и прогноза метеорологических характеристик над Каспийским регионом, в СОДИП используется пространственная сетка с шагом 15 км в равноугольной конической проекции Ламберта. Эти параметры используются для расчета атмосферного воздействия в физически полной модели морской циркуляции INMOM (в РАВМ используются только поля ветра). Турбулентные потоки тепла, пресной воды и импульса рассчитываются с использованием балк-формул [Дианский, 2013] для расчета гидротермодинамических характеристик циркуляции моря

Численная модель циркуляции Каспийского моря
Аэропорт Гейдар Алиев
Воспроизведение динамики приводной атмосферы с помощью модели WRF
Тюлений Шевченко
Воспроизведение морской динамики с помощью модели INMOM
Full Text
Published version (Free)

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