| | 07.02.2008 УДК 551.465.41 Н.Г.ЯКОВЛЕВ Институт вычислительной математики РАН, Москва МОДЕЛИРОВАНИЕ КЛИМАТА ОКЕАНА И МОРСКОГО ЛЬДА СЕВЕРНОГО ЛЕДОВИТОГО ОКЕАНА С ПОМОЩЬЮ КОНЕЧНО-ЭЛЕМЕНТНОЙ МОДЕЛИ FEMAO: К ВОПРОСУ О ПОНИМАНИИ РОЛИ РАЗЛИЧНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ФОРМИРОВАНИИ НАБЛЮДАЕМОГО СОСТОЯНИЯ И ВОСПРОИЗВЕДЕНИИ ИХ В МОДЕЛЯХ ГЛОБАЛЬНОГО КЛИМАТА В настоящее время представляется, что ответы на ряд принципиальных вопросов современной климатологии Арктики нетривиальны и не могут быть получены путем простого наращивания пространственного разрешения моделей. Требуется ревизия физической постановки задачи, математического формализма, выбора физических параметризаций и методов численного решения. Такая работа давно ведется в Институте вычислительной математики РАН, г. Москва. Глобальная климатическая модель ИВМ РАН участвует в работе Межправительственной группы экспертов по изменениям климата, а региональная модель Северного Ледовитого океана – в проекте сравнения моделей СЛО AOMIP. Представлены основные характеристики версии модели FEMAO низкого разрешения, использовавшейся в проекте AOMIP, и намечаются пути совершенствования модели с точки зрения более полного описания физических процессов. К числу таких процессов относятся генерация топографических струй («эффект Нептуна»), вихревой перенос скаляра, явное описание прилива и процессы, связанные с динамическим взаимодействием толстого дрейфующего льда в присутствии высокочастотного (порядка инерционного периода) форсинга. Показано, что от параметризации типа «эффекта Нептуна» можно будет отказаться в ближайшее время путем улучшения пространственного разрешения модели, вихревой перенос скаляра будет разрешаться при пространственном разрешении около 1 км и в настоящее время есть смысл совершенствовать эту параметризацию. Явный учет прилива приводит к неожиданно слабому отклику в состоянии морского льда. Это связывается с проблемой описания силы, возникающей на границе воды и льда в случае толстого плавающего льда и при высокочастотном форсинге типа прилива. Решение этой проблемы нетривиально и требуетполного пересмотра динамической части существующих численных моделей совместной динамики океана и морского льда. |