Региональная оперативная система прогноза состояния восточной части Черного моря
Представлена региональная оперативная система прогноза состояния восточной части Черного моря, которая разработана в рамках международных научно- технических проектов Евросоюза ARENA и ECOOP. Региональная система является одним из компонентов системы диагноза и прогноза состояния Черного моря. Яд...
Збережено в:
Дата: | 2011 |
---|---|
Автори: | , |
Формат: | Стаття |
Мова: | Russian |
Опубліковано: |
Морський гідрофізичний інститут НАН України
2011
|
Назва видання: | Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу |
Теми: | |
Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/112666 |
Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
Цитувати: | Региональная оперативная система прогноза состояния восточной части Черного моря / А.А. Кордзадзе, Д.И. Деметрашвили // Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу: Зб. наук. пр. — Севастополь, 2011. — Вип. 25, т. 2. — С. 136-146. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraineid |
irk-123456789-112666 |
---|---|
record_format |
dspace |
spelling |
irk-123456789-1126662017-01-26T03:02:25Z Региональная оперативная система прогноза состояния восточной части Черного моря Кордзадзе, А.А. Деметрашвили, Д.И. Моделирование процессов в морях и внутренних водоемах: Черное и Азовское моря Представлена региональная оперативная система прогноза состояния восточной части Черного моря, которая разработана в рамках международных научно- технических проектов Евросоюза ARENA и ECOOP. Региональная система является одним из компонентов системы диагноза и прогноза состояния Черного моря. Ядром региональной системы является высокоразрешающая региональная гидростатическая модель динамики Черного моря Института геофизики им. М. Нодиа (Тбилиси, Грузия), которая вставлена в модель общей циркуляции Черного моря, используемой в МГИ НАН Украины. Региональная система обеспечивает трехдневный прогноз трехмерных полей течения, температуры и солености для восточной части Черного моря, включающей Грузинский сектор морского бассейна, с пространственным разрешением 1 км. Сравнительный анализ результатов прогнозов, полученных на основе региональной модели Института геофизики и модели общей циркуляции Черного моря МГИ НАН Украины, показывает, что высокоразрешающая способность математической модели является важным фактором для лучшей идентификации прибрежных вихрей. Представлена регіональна оперативна система прогнозу стану східній частині Чорного моря, яка розроблена в рамках міжнародних науково-технічних проектів Євросоюзу ARENA і ECOOP. Регіональна система є одним з компонентів системи діагнозу і прогнозу стану Чорного моря. Її ядром є регіональна гідростатична модель динаміки Чорного моря з високою роздільною здатністю Інституту геофізики ім. М. Нодіа (Тбілісі, Грузія), яка вставлена в модель загальної циркуляції Чорного моря, що використовується в МГІ НАН України. Регіональна система забезпечує триденний прогноз тривимірних полів перебігу, температури і солоності для східної частини Чорного моря, що включає Грузинський сектор морського басейну, з просторовим дозволом 1 км. Порівняльний аналіз результатів прогнозів, отриманих на основі регіональної моделі Інституту геофізики і моделі загальної циркуляції Чорного моря МГІ НАН України, показує, що висока роздільна здатність математичної моделі є важливим фактором для кращої ідентифікації прибережних вихорів. A regional operational forecasting system of the easternmost part of the Black Sea state developed within the International scientific-technical EU projects ARENA and ECOOP is considered. The regional system is one of the main components of the Black Sea state nowcasting/forecasting system. A core of the regional forecasting system is a high-resolution regional hydrostatic model of the Black Sea dynamics of the Institute of Geophysics (RM-IG), which is nested in the basin-scale model (BSM) of the Black Sea dynamics of MHI of the National Academy of Sciences of Ukraine. The regional system provides 3 days’ forecast of 3-D fields of flow, temperature and salinity for the easternmost part of the Black Sea including Georgian sector of the sea basin with spacing 1 km. The comparative analysis of results obtained from RM-IG and BSM of MHI shows that high-resolvability of the mathematical model is very important factor for real identification of coastal processes. 2011 Article Региональная оперативная система прогноза состояния восточной части Черного моря / А.А. Кордзадзе, Д.И. Деметрашвили // Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу: Зб. наук. пр. — Севастополь, 2011. — Вип. 25, т. 2. — С. 136-146. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. 1726-9903 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/112666 551.465 ru Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу Морський гідрофізичний інститут НАН України |
institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
collection |
DSpace DC |
language |
Russian |
topic |
Моделирование процессов в морях и внутренних водоемах: Черное и Азовское моря Моделирование процессов в морях и внутренних водоемах: Черное и Азовское моря |
spellingShingle |
Моделирование процессов в морях и внутренних водоемах: Черное и Азовское моря Моделирование процессов в морях и внутренних водоемах: Черное и Азовское моря Кордзадзе, А.А. Деметрашвили, Д.И. Региональная оперативная система прогноза состояния восточной части Черного моря Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу |
description |
Представлена региональная оперативная система прогноза состояния восточной
части Черного моря, которая разработана в рамках международных научно-
технических проектов Евросоюза ARENA и ECOOP. Региональная система является
одним из компонентов системы диагноза и прогноза состояния Черного моря. Ядром
региональной системы является высокоразрешающая региональная гидростатическая
модель динамики Черного моря Института геофизики им. М. Нодиа (Тбилиси, Грузия),
которая вставлена в модель общей циркуляции Черного моря, используемой в МГИ
НАН Украины. Региональная система обеспечивает трехдневный прогноз трехмерных
полей течения, температуры и солености для восточной части Черного моря, включающей Грузинский сектор морского бассейна, с пространственным разрешением 1 км.
Сравнительный анализ результатов прогнозов, полученных на основе региональной
модели Института геофизики и модели общей циркуляции Черного моря МГИ НАН
Украины, показывает, что высокоразрешающая способность математической модели
является важным фактором для лучшей идентификации прибрежных вихрей. |
format |
Article |
author |
Кордзадзе, А.А. Деметрашвили, Д.И. |
author_facet |
Кордзадзе, А.А. Деметрашвили, Д.И. |
author_sort |
Кордзадзе, А.А. |
title |
Региональная оперативная система прогноза состояния восточной части Черного моря |
title_short |
Региональная оперативная система прогноза состояния восточной части Черного моря |
title_full |
Региональная оперативная система прогноза состояния восточной части Черного моря |
title_fullStr |
Региональная оперативная система прогноза состояния восточной части Черного моря |
title_full_unstemmed |
Региональная оперативная система прогноза состояния восточной части Черного моря |
title_sort |
региональная оперативная система прогноза состояния восточной части черного моря |
publisher |
Морський гідрофізичний інститут НАН України |
publishDate |
2011 |
topic_facet |
Моделирование процессов в морях и внутренних водоемах: Черное и Азовское моря |
url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/112666 |
citation_txt |
Региональная оперативная система прогноза состояния восточной части Черного моря / А.А. Кордзадзе, Д.И. Деметрашвили // Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу: Зб. наук. пр. — Севастополь, 2011. — Вип. 25, т. 2. — С. 136-146. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. |
series |
Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу |
work_keys_str_mv |
AT kordzadzeaa regionalʹnaâoperativnaâsistemaprognozasostoâniâvostočnojčastičernogomorâ AT demetrašvilidi regionalʹnaâoperativnaâsistemaprognozasostoâniâvostočnojčastičernogomorâ |
first_indexed |
2025-07-08T04:22:40Z |
last_indexed |
2025-07-08T04:22:40Z |
_version_ |
1837051215433695232 |
fulltext |
136
© А.А. Кордзадзе, Д.И. Деметрашвили, 2011
УДК 551 .465
А.А. Кордзадзе, Д.И. Деметрашвили
Институт геофизики им. М. Нодиа Тбилисского
государственного университета им. Ив. Джавахишвили, г.Тбилиси
РЕГИОНАЛЬНАЯ ОПЕРАТИВНАЯ СИСТЕМА ПРОГНОЗА
СОСТОЯНИЯ ВОСТОЧНОЙ ЧАСТИ ЧЕРНОГО МОРЯ
Представлена региональная оперативная система прогноза состояния восточной
части Черного моря, которая разработана в рамках международных научно-
технических проектов Евросоюза ARENA и ECOOP. Региональная система является
одним из компонентов системы диагноза и прогноза состояния Черного моря. Ядром
региональной системы является высокоразрешающая региональная гидростатическая
модель динамики Черного моря Института геофизики им. М. Нодиа (Тбилиси, Грузия),
которая вставлена в модель общей циркуляции Черного моря, используемой в МГИ
НАН Украины. Региональная система обеспечивает трехдневный прогноз трехмерных
полей течения, температуры и солености для восточной части Черного моря, вклю-
чающей Грузинский сектор морского бассейна, с пространственным разрешением 1 км.
Сравнительный анализ результатов прогнозов, полученных на основе региональной
модели Института геофизики и модели общей циркуляции Черного моря МГИ НАН
Украины, показывает, что высокоразрешающая способность математической модели
является важным фактором для лучшей идентификации прибрежных вихрей.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА : Черное море, циркуляция, термохалинные поля, числен-
ное моделирование, метод расщепления.
Моделирование и прогноз гидродинамических процессов в Черном мо-
ре с высоким разрешением являются важными для прибрежных и шельфо-
вых зон, поскольку именно эти зоны претерпевают наибольшую антропоген-
ную нагрузку. Здесь протекают процессы распространения и трансформации
загрязняющих веществ, попавших в море по разным путям, перенос и седи-
ментация твердых наносов рек, литодинамические и биохимические процес-
сы и т. д. Особенности протекания таких процессов непосредственно связа-
ны с динамическими процессами, развивающимися в прибрежных зонах.
Значительным шагом вперед для океанографии восточной части Черно-
го моря безусловно можно считать создание региональной оперативной сис-
темы прогноза состояния этой части морского бассейна. Региональная сис-
тема прогноза является одним из компонентов системы диагноза и прогноза
состояния Черного моря, созданию которой в большей степени способство-
вали работы, проводимые ведущими океанографическими центрами при-
черноморских государств (в том числе Институтом геофизики им. М.З. Но-
диа, г. Тбилиси) в рамках международных научно-технических проектов
Евросоюза ARENA (A Regional Capacity Building and Networking Programme
to Upgrade Monitoring and Forecasting Activity in the Black Sea Basin) и ECOOP
137
(The European Coastal Shelf Sea Operational Observing and Forecasting System).
Координацию этих работ осуществлял МГИ НАН Украины [1, 2].
Региональная система прогноза обеспечивает трехдневные прогнозы
трехмерных полей течения, температуры и солености для восточной части
Черного моря, включающей Грузинский сектор моря [3].
Основным ядром региональной прогностической системы является регио-
нальная модель динамики Черного моря Института геофизики им. М.З. Нодиа
(г. Тбилиси), которую в дальнейшем тексте будем называть РМ-ИГ, с высоким
разрешением (пространственный шаг – 1 км), сетка которой вставлена в сетку
модели общей циркуляции Черного моря, используемой в МГИ НАН Украины
(ее пространственный шаг – 5 км). РМ-ИГ получена путем адаптации барок-
линной прогностической модели динамики для всего Черного моря с простран-
ственным шагом 5 км [4, 5] к восточной части бассейна. Эта модель в свою
очередь является усовершенствованным вариантом модели динамики Черного
моря, разработанной в Вычислительном Центре СО АН СССР (Новосибирск,
Академгородок) в 70-х годах XX века и в Отделе вычислительной математики
АН СССР (ныне Институт вычислительной математики РАН) [6 – 9].
Модель РМ-ИГ основана на полной системе уравнений гидротермоди-
намики океана в гидростатическом приближении, которая записана в декар-
товой системе координат для отклонений термодинамических величин от их
стандартных вертикальных распределений. Она учитывает: рельеф морско-
го дна и конфигурацию бассейна, ветровое и термохалинное воздействие
атмосферы, поглощение поверхностным слоем моря суммарной солнечной
радиации, пространственно-временное изменение коэффициентов горизон-
тальной и вертикальной турбулентной вязкости и диффузии. Термохалин-
ное воздействие учитывается условиями Неймана, путем задания потоков
тепла, испарения и атмосферных осадков, а ветровое воздействие – задани-
ем на поверхности моря компонентов тангенциального напряжения трения
ветра. У дна моря компоненты скорости течения, потоки тепла и солености
считаются равными нулю. На боковой поверхности, которая отделяет мор-
скую акваторию от суши, горизонтальные компоненты скорости, потоки
тепла и соли равны нулю, а на жидкой границе, отделяющей региональную
область от открытой части бассейна, компоненты скорости течения, откло-
нения температуры и солености считаются заданными.
Для численного решения поставленной задачи используется двуцикли-
ческий метод расщепления как по физическим процессам, так и по верти-
кальным плоскостям и координатным линиям [10, 11].
Региональная область, которая ограничена Кавказской и Турецкой бере-
говыми линиями и западной жидкой границей, проходящей вдоль меридиа-
на 39,36° в. д., покрыта сеткой, имеющей 193 × 347 точек с горизонтальным
разрешением 1 км. По вертикали вводится неравномерная сетка с 30-ю рас-
четными уровнями на глубинах: 2, 4, 6, 8, 12, 16, 26, 36, 56, 86, 136, 206,
306,..., 2006 м. Временной шаг равняется 0,5 ч.
Схема функционирования региональной системы прогноза показана на
рис. 1. Все входные данные, необходимые для расчета региональных морских
138
прогнозов, оперативно поступают из МГИ НАН Украины через FTP- сайт. Эти
данные представляют собой:
– начальные трехмерные поля течения, температуры и солености;
– прогностические поля напряжения трения ветра у поверхности Черного
моря, потоков тепла, испарения и осадков, полученные с помощью региональ-
ной модели динамики атмосферы ALADIN (Aire Limitee Adaptation Dynamique
developement InterNational);
– прогностические значения компонентов скорости течения, температуры
и солености на жидкой границе, полученные по модели динамики Черного мо-
ря МГИ.
Входные данные, используемые в модели РМ-ИГ в качестве граничных
условий, даются одночасовым временным шагом в прогностическом интервале
на грубой сетке и переводятся на сетку региональной модели на каждом вре-
менном шаге в процессе интегрирования уравнений модели с помощью интер-
поляции.
Рис . 1 . Схема функционирования региональной системы прогноза.
С целью проверки функционирования региональной системы прогноза,
в рамках проекта ARENA, в июле 2005 года, с участием океанографических
центров всех причерноморских стран, впервые для Черноморского региона
был осуществлен пилотный эксперимент по функционированию оператив-
ной системы диагноза и прогноза состояния Черного моря в режиме време-
ни, близком к оперативному.
Модель динами
атмосферы ALADIN
Модель общей
циркуляции Черного моря
(МГИ НАН Украины)
Верхние граничные
условия
Верхние граничные условия Начальные и граничные
условия на жидкой границе
Региональная модель динамики
Черного моря Института
геофизики (Грузия, г. Тбилиси)
Прогностические поля течения,
температуры и солености в
восточной части Черного моря
с разрешением 1 км
П
р
о
д
у
к
ц
и
я
м
о
д
е
л
и
139
Составной частью этого эксперимента был расчет прогноза основных гид-
рофизических полей (течения, температуры и солености) на 48 ч с высоким
разрешением в некоторой части Грузинского сектора Черного моря с помощью
РМ-ИГ. Сопоставление результатов рассчитанных прогнозов с натурными дан-
ными показало способность модели надежно предсказывать гидрофизические
поля в Грузинской прибрежной зоне Черного моря. В настоящее время у нас
имеется возможность провести сопоставление рассчитанных температур по-
верхности моря со спутниковыми изображениями поверхностной температуры,
полученными со спутников NOAA. Спутниковые данные доступны для нас по
сайту «Морской портал НКАУ» http://dvs.net.ua/mp. Анализ сопоставления по-
казывает хорошее качественное совпадение прогностических и измеренных
температурных полей, а что касается количественного совпадения, в большин-
стве точек погрешность не превосходит 0,6 – 0,8 ° C.
Регулярные расчеты региональных прогнозов за 2010-2011 гг. показы-
вают, что восточная часть Черного моря, включающая Грузинскую аквато-
рию, представляет собой динамически активную зону. Здесь развиваются
циркуляционные процессы, характеризуемые резко выраженной внутриго-
довой изменчивостью.
На рис. 2 и рис. 3 приведены результаты прогнозов региональной по-
верхностной циркуляции на третьи сутки (72 ч.), рассчитанные по РМ-ИГ и
модели МГИ НАН Украины, соответственно, для моментов времени, соот-
ветствующих разным сезонам года. В первую очередь следует отметить, что
согласно результатам обеих моделей циркуляционные режимы значительно
изменяются от сезона к сезону. Например, летом в рассмотренной аквато-
рии формируется довольно мощный прибрежный антициклонический вихрь
(см. рис. 2, а), известный под названием Батумского вихря [12]. В начале
лета этот вихрь не имеет больших горизонтальных размеров (см. рис. 2, г),
но в августе он уже занимает обширную область и становится основным
элементом региональной циркуляции. Наши расчеты вновь подтверждают
уже известный факт о существовании антициклонического вихря в юго-
восточной части Черного моря в летний сезон [12].
С приближением холодного сезона циркуляционный характер рассмат-
риваемого региона значительно изменяется: в октябре Батумский вихрь не
наблюдается, а региональная циркуляция характеризуется порождением
вихревых образований сравнительно малых размеров (см. рис. 2, б).
Из сопоставления картин циркуляции, полученных по моделям Института
геофизики и Морского гидрофизического института, можно заметить, что по-
вышение разрешающей способности модели способствует лучшей идентифи-
кации прибрежных малых вихрей. Этот факт особенно явно заметен по резуль-
татам моделирования, соответствующим августу и октябрю (см. рис. 2, а и б,
рис. 3, а и б). Например, в августе, когда Батумский вихрь занимает обширную
зону, согласно результатам РМ-ИГ формируется узкая зона с шириной при-
мерно 20–25 км вдоль Кавказского побережья, которая характеризуется тен-
денцией интенсивного образования малых береговых неустойчивых вихрей.
Такой эффект не наблюдается по результатам модели с 5 км пространственным
140
шагом. Следует отметить, что порождение малых вихревых образований в уз-
кой Грузинской береговой зоне известно из наблюдений [13], но их идентифи-
кация в математических моделях требует, по-видимому, большой разрешаю-
щей способности, что достигается в региональной модели.
Рис . 2 . Поля поверхностного течения в моменты времени: а – 24 августа 2010 г.,
б – 29 октября 2010 г., в – 21 января 2011 г. и г – 8 июня 2010 г., предсказанные с
помощью РМ-ИГ через 72 ч. с момента начала прогноза.
Поти
Сочи
в
с.ш.
44,0°
43,5°
43,0°
42,5°
42,0°
41,5°
41,0°
Поти
Сочи
Трабзон
Батуми
Сухуми
Гагра
РМ-ИГ
24.08.2010. 00:00 час
z = 0, Umax = 26 см/с
а
Ризе
Хопа
Сочи
Трабзон
Батуми
Сухуми
Гагра
РМ-ИГ
29.10.2010. 00:00 час
z = 0, Umax = 55 см/с
б
Ризе
Хопа
39,5° 40,0° 40,5° 41,0° в.д. 39,5° 40,0° 40,5° 41,0° в.д.
с.ш.
44,0°
43,5°
43,0°
42,5°
42,0°
41,5°
41,0°
Поти
Трабзон
Сухуми
Гагра
РМ-ИГ
21.01.2011. 00:00 час
z = 0, Umax = 28 см/с
Ризе
Хопа
Сочи
Трабзон
Сухуми
Гагра
РМ-ИГ
08.06.2010. 00:00 час
z = 0, Umax = 28 см/с
г
Ризе
Хопа
Батуми
Поти
Батуми
141
Рис. 3. То же самое, что и на рис. 2, но предсказанные с помощью модели
общей циркуляции МГИ НАН Украины.
Гагра
с.ш.
44,0°
43,5°
43,0°
42,5°
42,0°
41,5°
41,0°
Поти
Сочи
Трабзон
Батуми
Сухуми
Гагра
модель МГИ
НАН Украины
24.08.2010. 00:00 час
z = 0, Umax = 34 см/с
а
Ризе
Хопа
Поти
Трабзон
Сухуми
Гагра
модель МГИ
НАН Украины
29.10.2010. 00:00 час
z = 0, Umax = 50 см/с
б
Ризе
Хопа
Сочи
Батуми
39,5° 40,0° 40,5° 41,0° в.д. 39,5° 40,0° 40,5° 41,0° в.д.
с.ш.
44,0°
43,5°
43,0°
42,5°
42,0°
41,5°
41,0°
Поти
Трабзон
Сухуми
Гагра
модель МГИ
НАН Украины
21.01.2011. 00:00 час
z = 0, Umax = 28 см/с
Ризе
Хопа
Сочи
Трабзон
Сухуми
модель МГИ
НАН Украины
08.06.2011. 00:00 час
z = 0, Umax = 40 см/с
г
Ризе
Хопа
Батуми
Поти
Батуми
в
Сочи
142
На рис. 4 показаны результаты прогнозирования поля солености на го-
ризонте z = 10 м, рассчитанные по модели РМ-ИГ и модели МГИ для авгу-
ста и января, соответственно, а на рис. 5 – то же самое для температуры.
Рис . 4 . Поля солености (в ‰) на горизонте z = 10 м в моменты времени:
24 августа 2010 г. (а) и 21 января 2011 г. (б), предсказанные по РМ-ИГ; 24 ав-
густа 2010 г. (в) и 21 января 2011 г. (г), предсказанные по модели МГИ НАН
Украины.
18,50
18,25
18,00
17,85
17,70
17,20
16,50
15,80
Ризе
с.ш.
44,0°
43,5°
43,0°
42,5°
42,0°
41,5°
41,0°
Поти
Сочи
Трабзон
Батуми
Сухуми
Гагра
РМ-ИГ
24.08.2010. 00:00 час
z = 10 м
а
Хопа
Поти
Трабзон
Сухуми
Гагра
РМ-ИГ
21.01.2011. 00:00 час
z = 10 м
б
Ризе
Хопа
Сочи
Батуми
18,50
18,25
18,00
17,85
17,70
17,45
17,20
16,50
15,80
Гагра
с.ш.
44,0°
43,5°
43,0°
42,5°
42,0°
41,5°
41,0°
Поти
Сочи
Трабзон
Батуми
Сухуми
модель МГИ
НАН Украины
24.08.2010. 00:00 час
z = 10 м
в
Хопа
Поти
Трабзон
Сухуми
Гагра
Модель МГИ
НАН Украины
21.01.2011. 00:00 час
z = 10 м
г
Ризе
Хопа
Сочи
Батуми
18,50
18,25
18,00
17,85
17,70
17,20
16,50
15,80
18,50
18,25
18,00
17,85
17,70
17,45
17,20
16,50
15,80
Ризе
39,5° 40,0° 40,5° 41,0° в.д. 39,5° 40,0° 40,5° 41,0° в.д.
143
Рис . 5. То же самое, что и на рис. 4, но для поля температуры.
Из рис. 4 хорошо видно, что согласно обеим моделям поле солености
хорошо коррелирует с циркуляцией: в областях развития антициклониче-
ских образовании обычно соленость вод ниже чем в зонах циклонических
вихрей, что легко обьясняется динамическими особенностями циркуляции.
В циклонических образованиях происходит подъем более соленых вод
из глубинных слоев, а в антициклонических вихрях разрываются нисходя-
щие потоки, переносящие менее соленые воды из верхних слоев вниз. На-
Модель МГИ
НАН Украины
21.01.2011. 00:00 час
z = 10 м
с.ш.
44,0°
43,5°
43,0°
42,5°
42,0°
41,5°
41,0°
Поти
Сочи
Гагра
Батуми
Сухуми
модель МГИ
НАН Украины
24.08.2010. 00:00 час
z = 10 м
в
Хопа
Поти
Сухуми
Гагра
г)
Ризе
Хопа
Сочи
Батуми
25,0
24,0
23,5
23,0
22,5
21,0
19,0
12,00
11,50
11,25
11,00
10,75
10,50
10,25
9,50
Ризе
39,5° 40,0° 40,5° 41,0° в.д. 39,5° 40,0° 40,5° 41,0° в.д.
с.ш.
44,0°
43,5°
43,0°
42,5°
42,0°
41,5°
41,0°
Поти
Сочи
Трабзон
Батуми
Сухуми
Гагра
РМ-ИГ
24.08.2010. 00:00 час
z = 10 м
а)
Хопа
Поти
Трабзон
Сухуми
Гагра
РМ-ИГ
21.01.2011. 00:00 час
z = 10 м
б)
Ризе
Хопа
Сочи
Батуми
25,0
24,0
23,5
23,0
22,5
21,0
19,0
12,00
11,75
11,50
11,25
11,00
10,75
10,50
10,25
10,00
Ризе
144
блюдается некоторое количественное различие между полями солености и
температуры, рассчитанными по моделям ИГ и МГИ НАН Украины.
В настоящее время результаты регионального прогноза динамики вос-
точной части Черного моря доступны в итернете на сайтах:
www.ig-geophysics.ge
и
www.oceandna.ge.
На рис. 6 приведена схема развития региональной системы прогноза для
восточной части Черного моря.
Рис . 6 . Схема перспективного развития региональной системы прогноза
для восточной части Черного моря.
Разработанная региональная система прогноза динамических процессов
послужит базой для развития в дальнейшем комплексной системы модели-
рования. Такая система позволит предсказывать не только динамические
процессы, а также разные процессы связанные, например, с распростране-
нием нефтепродуктов и других загрязняющих примесей в морском бассейне
и т. д.
Региональная модель динамики для восточной
части Черного моря
Модель распространения
твердых наносов рек Грузии
в прибрежной зоне
Модель распространения
нефти, разлитой на поверхности
Черного моря
Модель нахождения
возможного
источника загрязнения
Трехмерная модель
распространения
неконсервативной
примеси
Модель экосистемы моря
и др.
145
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Korotaev G., Cordoneanu E., Dorofeev V., etc. Near-operational Black Sea nowcast-
ing/forecasting system // European Operational Oceanography: Present and Future,
4-th EuroGOOS Conference. Brest, France, 6-9 June, 2005. – P. 269-275.
2. Kubryakov A., Grigoriev A., Kordzadze A., etc. Nowcasting/Forecasting subsystem of
the circulation in the Black Sea nearshore regions // European Operational Oceano-
graphy: Present and Future, 4-th EuroGOOS Conference. Brest, France, 6-9 June,
– 2005. – P. 605-610.
3. Kordzadze A.A., Demetrashvili D.I. Some results of forecast of hydrodynamic
processes in the easternmost part of the Black Sea // J. Georgian Geophys. Soc.
– 2010. – vol. 14b. – P. 37-52.
4. Кордзадзе А.А., Деметрашвили Д. И., Сурмава A. A.. О реакции гидрологиче-
ского режима Черного моря на изменчивость атмосферных процессов // Эколо-
гическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использова-
ние ресурсов шельфа. – Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика. – 2004. – вып. 10.
– С. 265-277.
5. Кордзадзе А.А., Деметрашвили Д.И., Сурмава A.A. Численное моделирование
гидрофизических полей Черного моря в условиях чередования атмосферных
циркуляционных процессов // Известия РАН. Физика атмосферы и океана.
– 2008. – том 44, № 2. – С. 227-238.
6. Марчук Г.И., Кордзадзе А.А., Скиба Ю.Н. Расчет основных гидрологических
полей Черного моря на основе метода расщепления // Изв. АН СССР: серия
Физика атмосферы и океана. – 1975. – том 11, № 4. – С. 379-393.
7. Марчук Г.И., Кордзадзе А.А., Залесный В.Б. Проблема математического моде-
лирования морских и океанических течений // Дифференциальные и интеграль-
ные уравнения. Краевые задачи. – Тбилиси, 1979. – С. 99-151.
8. Марчук Г.И., Кордзадзе А.А. Теория возмущения и постановка обратных задач
динамики океана // Труды Тбилисского унивеситета. Математика, механика, ас-
трономия. – 1986. – том 259, № 19-20. – С. 49-65.
9. Кордзадзе А.А. Математическое моделирование динамики морских течений
(теория, алгоритмы, численные эксперименты). – М.: ОВМ АН СССР, 1989.
– 128 с.
10. Марчук Г.И. Численные методы в прогнозе погоды. – Л.: Гидрометеоиздат,
1967. – 353 с.
11. Марчук Г.И. Численное решение задач динамики атмосферы и океана. – Л.:
Гидрометеоиздат, 1974. – 303 с.
12. Korotaev G., Oguz T., Nikiforov A., Koblinsky C. Seasonal, interannual, and meso-
scale variability of the Black Sea upper layer circulation derived from altimeter data
// J. Geophys. Res. – 108 (C4). – 3122.2003. – doi:10.1029/2002JC001508.
13. Джаошвили Ш.В. Речные наносы и пляжеобразование на черноморском побе-
режье Грузии. – Тбилиси, Сабчота Сакартвело, 1986. – 155 с.
Материал пост упил в редакцию 29 .10.2011 г .
146
АНОТАЦ IЯ Представлена регіональна оперативна система прогнозу стану схід-
ній частині Чорного моря, яка розроблена в рамках міжнародних науково-технічних
проектів Євросоюзу ARENA і ECOOP. Регіональна система є одним з компонентів
системи діагнозу і прогнозу стану Чорного моря. Її ядром є регіональна гідростатич-
на модель динаміки Чорного моря з високою роздільною здатністю Інституту геофі-
зики ім. М. Нодіа (Тбілісі, Грузія), яка вставлена в модель загальної циркуляції Чор-
ного моря, що використовується в МГІ НАН України. Регіональна система забезпе-
чує триденний прогноз тривимірних полів перебігу, температури і солоності для схі-
дної частини Чорного моря, що включає Грузинський сектор морського басейну, з
просторовим дозволом 1 км. Порівняльний аналіз результатів прогнозів, отриманих
на основі регіональної моделі Інституту геофізики і моделі загальної циркуляції Чо-
рного моря МГІ НАН України, показує, що висока роздільна здатність математичної
моделі є важливим фактором для кращої ідентифікації прибережних вихорів.
ABSTRACT A regional operational forecasting system of the easternmost part of the
Black Sea state developed within the International scientific-technical EU projects
ARENA and ECOOP is considered. The regional system is one of the main components of
the Black Sea state nowcasting/forecasting system. A core of the regional forecasting sys-
tem is a high-resolution regional hydrostatic model of the Black Sea dynamics of the Insti-
tute of Geophysics (RM-IG), which is nested in the basin-scale model (BSM) of the
Black Sea dynamics of MHI of the National Academy of Sciences of Ukraine. The region-
al system provides 3 days’ forecast of 3-D fields of flow, temperature and salinity for the
easternmost part of the Black Sea including Georgian sector of the sea basin with spacing 1
km. The comparative analysis of results obtained from RM-IG and BSM of MHI shows
that high-resolvability of the mathematical model is very important factor for real identifi-
cation of coastal processes.
|