ЛАБОРАТОРИЯ "АРКТИК-ШЕЛЬФ"
Полярные исследования и изыскания для гидротехнического строительства | ||
Новости | Трехмерная модель океан-лед (модель ААНИИ) В ААНИИ группой авторов во главе с И.В.Поляковым в 1994г. создана совместная модель океана со льдом. Модель имеет блоковую структуру и позволяет производить расчеты с учетом многообразных океанских и атмосферных факторов. При создании модели использован ряд конструктивных идей, применявшихся в предшествовавших работах Притчарда, Семтнера, Торндайка, Хиблера, Оберхубера и др. Модель обладает рядом особенностей. Океанский блок модели сформулирован в z-системе координат; упруго-пластическая реология имеет эйлерову форму записи, чем достигается более экономичная вычислительная процедура; учет нескольких категорий льда по толщинам позволяет точнее рассчитывать нарастание и таяние льда с соответствующим изменением потоков соли на поверхности океана; дискретное представление адвекции тепла и соли, а также парциальных сплоченностей и масс льда основано на алгоритме, сочетающем высокий порядок аппроксимации и сохранение монотонности решения. В модели реализовано представление льда в виде функции распределения льда по толщинам. Вследствие такого представления в каждой ячейке области ледяной покров описывается парциальными толщинами и сплоченностями, последняя характеризует относительную долю площади ячейки, покрытую льдом определенного диапазона толщин. Изменения функции распределения могут обусловливаться как термическими, так и динамическими факторами. Выбранные в модели градации толщин соответствуют возрастным категориям, используемым в практике наблюдений. Модель океана включает полные уравнения движения, записанные в декартовой системе координат в приближении Буссинеска, уравнения гидростатики, неразрывности, баланса тепла и соли и состояния. Для построения эффективной вычислительной процедуры в модели используется процедура расщепления процессов на "баротропную" и "бароклинные" компоненты. При этом быстрые процессы ("баротропная" мода) воспроизводятся по проинтегрированным по вертикали уравнениям движения и неразрывности и с малым шагом по времени. Медленные движения ("бароклинные" моды) рассчитываются по трехмерным уравнениям движения. Склейка решений двумерного и трехмерного блоков позволяет получить значения трехмерных скоростей течений, в которых учтена составляющая, обусловленная колебаниями уровня. Отдельным блоком без обратной связи является блок расчета движения айсбергов под воздействием ветра и прилива. За десятилетний
период при помощи описанной модели проведено множество расчетов различных
пространственно-временных масштабов вплоть до климатического. Географически
расчеты по модели охватывают практически все окраинные моря Северного Ледовитого
океана, а также весь Арктический бассейн. Результаты проведенных экспериментов
представлены в статьях в ведущих российских и зарубежных журналах, на конференциях
RAO, POAC и других. В целом, модель ААНИИ океан-лед зарекомендовала себя
как надежный инструмент исследования динамических процессов океана и льда
в большом
диапазоне пространственных и временных масштабов. |
|
О лаборатории | ||
Направления деятельности | ||
Исследования морского льда | ||
Исследования айсбергов | ||
Исследования ледовой экзарации дна | ||
Подводные исследования | ||
Океанологические наблюдения | ||
Метеорологические наблюдения | ||
Моделирование природных процессов | ||
Заказчики | ||
Партнеры | ||
Сотрудники | ||
Приборная база | ||
Экспедиции | ||
Публикации | ||
Лицензии | ||
Словарь | ||
Как нас найти | ||
e-mail: | ||
zubakin@aari.nw.ru gup@aari.nw.ru |
||
Телефон/факс: | ||
(812) 352-02-75
|