Другие журналы

научное издание МГТУ им. Н.Э. Баумана

НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Издатель ФГБОУ ВПО "МГТУ им. Н.Э. Баумана". Эл № ФС 77 - 48211.  ISSN 1994-0408

Анализ чувствительности арктического морского ледового покрова в глобальной климатической модели

# 04, апрель 2014
DOI: 10.7463/0414.0708369
Файл статьи: Parkhomenko_V.pdf (1371.66Кб)
автор: Пархоменко В. П.

УДК 551.5; 519.6

Россия, МГТУ им. Н.Э. Баумана

Проведены совместные расчеты по модели общей циркуляции атмосферы, гидро - термодинамической модели океана и модели эволюции морского льда с целью анализа сезонной и годовой эволюции морского льда, анализ многолетней изменчивости модельного ледового покрова, а также анализа его чувствительности к параметрам моделей, определяющим взаимодействие атмосферы, льда и океана
Проанализированы результаты моделирования ледяного покрова Арктического бассейна за 100 лет. Стационарный режим отличается значительными межгодичными изменениями. Колебания средней толщины льда достигают 0.5 метра.
Уменьшение потока явного тепла лед – атмосфера на 10 % ведет к росту средней толщины льда в пределах 0.05 м. - 0.1 м. Однако в некоторых ячейках наблюдается уменьшение толщины до 0.5 м. Анализ изменения средней толщины льда по сезонам при уменьшении по сравнению с базовым вариантом на 0.05 альбедо морского льда и альбедо снега показывает уменьшение толщины льда в диапазоне от 0.20 м до 0.6 м, причем максимум изменения приходится на летний период интенсивного таяния. Однако, существует область некоторого увеличения слоя льда в основном в диапазоне до 0.2 м (море Бофорта). Увеличения потока тепла от океана к нижней поверхности льда на 2 Вт/м2 по сравнению с базовым вариантом приводит к уменьшению средней толщины льда на величину от 0.2 м до 0.35 м. Существуют небольшие сезонные изменения этой величины.
Результаты численных экспериментов показали, что ледовый покров и его сезонная эволюция достаточно сильно зависят от варьируемых параметров. Пространственная и сезонная структура изменений имеет достаточно сложный неоднородный характер, имеются обширные области противоположных по знаку изменений. Это связано со сложной системой обратных связей и взаимодействий в модельной системе, включающей атмосферу, морской лед и океан. 

Список литературы
  1. Climate Change 2013. The Physical Science Basis. Режим доступа:http://www.climatechange2013.org/images/report/WG1AR5_ALL_FINAL.pdf (дата обращения 01.03.2014).
  2. Пархоменко В.П. Моделирование и прогнозирование глобальных климатических и биосферных процессов // IV Всероссийская научная конференция "Математическое моделирование развивающейся экономики и экологии" ЭКОМОД-2009 (Киров, 6-12 июля 2009   г.) : сб. тр. Киров : ГОУ ВПО ВятГУ , 2010. С . 277-295.
  3. Lindsay R.W., Zhang J., Schweiger A., Steele M., Stern H. Arctic Sea Ice Retreat in 2007 Follows Thinning Trend // Journal of Climate. 2009. Vol. 22. P. 165-175. DOI: 10.1175/2008JCLI2521.1
  4. Blaschek M., Renssen H. The Holocene thermal maximum in the Nordic Seas: the impact of Greenland Ice Sheet melt and other forcings in a coupled atmosphere–sea-ice–ocean model // Climate of the Past. 2013. Vol. 9. P. 1629-1643. DOI: 10.5194/cp-9-1629-2013
  5. Parkhomenko V.P., Tran Van Lang. Improved computing performance and load balancing of atmospheric general circulation model // Journal of Computer Science and Cybernetics. 2013. Vol . 29, no . 2. P . 138 - 148.
  6. Моисеев Н.Н., Александров В.В., Тарко А.М. Человек и биосфера. М.: Наука, 1985. 272 с.
  7. Ганопольский А.В., Гусев А.М., Нефедов Н.Н. Климатическая интегральная модель деятельного слоя океана // Океанология. 1987. Т . 27, вып . 4. С . 573-578.
  8. Goldberg D.N., Little C.M., Sergienko O.V., Gnanadesikan A., Hallberg R., Oppenheimer M. Investigation of land ice-ocean interaction with a fully coupled ice-ocean model: 1. Model description and behavior // Journal of Geophysical Research: Earth Surface. 2012. Vol. 117, iss. F2. Art. no. F02037. DOI:10.1029/2011JF002246
  9. Пархоменко В.П. Численные эксперименты на глобальной гидродинамической модели по оценке чувствительности и устойчивости климата // Инженерный журнал: наука и инновации. 2012. № 2. Режим доступа: http://engjournal.ru/catalog/mathmodel/climate/45.html (дата обращения 01.03.2014).
  10. Белов П.Н., Борисенков Е.П., Панин Б.Д. Численные методы прогноза погоды. Л . : Гидрометеоиздат, 1989. 375 с.
  11. Tolstykh M.A. Variable resolution global semi-Lagrangian atmospheric model // Russian Journal of Numerical Analysis and Mathematical Modelling. 2010. Vol . 18. P . 347-361.
  12. Пархоменко В.П. Реализация модели общей циркуляции атмосферы на многопроцессорной ЭВМ кластерного типа // Научно-методическая конференция, посвященная 40-летию НУК ФН «Современные естественно-научные и гуманитарные проблемы»: сб. тр. М.: Изд-во Логос, 2005. С. 555-562.
  13. Parkhomenko V.P. Arctic ocean region analysis with climate models // Research activities in atmospheric and oceanic modelling. Rep. No. 23. Feb. 1996. P. 9-25.
  14. Semtner A.J. A numerical study of sea ice and ocean circulation in the Arctic // J. Phys. Oceanogr. 1987. Vol.17, no. 8. P. 1077-1099.
  15. Maykut G.A., Untersteiner N. Some result from a time dependent thermodynamic model of sea ice // Journal of Geophysical Research: Oceans and Atmospheres. 1971. Vol. 76, no. 6. P. 1550-1575. DOI: 10.1029/JC076i006p01550
  16. Быков С . В ., Пархоменко В . П . Анализ изменчивости арктического морского льда в совместной модели атмосфера - океан - лед . М .: ВЦ РАН , 2002. 36 с .
  17. Holland P.R., Jenkins A., Holland D.M. The response of ice shelf basal melting to variations in ocean temperature // J. Clim. 2008. Vol. 21. P. 2558-2572.
  18. Hibler W.D., Bryan K. A diagnostic ice-ocean model // J. Phys. Oceanogr. 1987. Vol.17, no. 7. P. 987-1015.
  19. Melia D.S. A global coupled sea – ice model // Ocean Modelling. 2002. Vol.4, no. 2. P. 137-172.
  20. Girard L., Weiss J., Molines J.M., Barnier B., Bouillon S. Evaluation of high-resolution sea ice models on the basis of statistical and scaling properties of arctic sea ice drift and deformation // Journal of Geophysical Research: Oceans. 2009. Vol. 114, iss. C8. Art. no. C08015. DOI: 10.1029/2008JC005182
  21. Goldberg D.N., Little C.M., Sergienko O.V., Gnanadesikan A., Hallberg R., Oppenheimer M. Investigation of land ice-ocean interaction with a fully coupled ice-ocean model: 2. Sensitivity to external forcings // Journal of Geophysical Research: Earth Surface. 2012. Vol. 117, iss. F2. Art. no. F02038. DOI:10.1029/2011JF002247
  22. Bykov S.V., Parkhomenko V.P. Sea Ice Simulation in CCAS Global Climate Model // Research activities in atmospheric and oceanic modelling. Rep. No. 30. Geneva, Switzerland, WMO , 2000. P. 8.4.
  23. Parkhomenko V.P. Interannual Arctic Sea Ice variability in Global Atmosphere - Ocean - Sea Ice Model // Research activities in atmospheric and oceanic modelling. Rep. No. 31. Geneva, Switzerland, WMO, 2001. P. 7.25-7.26.
  24. Parkhomenko V.P. Statistical Analysis of Interannual Arctic Sea Ice Modeling // Research activities in atmospheric and oceanic modelling. Rep. No. 32. Geneva, Switzerland, WMO, 2002. P. 7.35-7.36.

 


Тематические рубрики:
Поделиться:
 
ПОИСК
 
elibrary crossref ulrichsweb neicon rusycon
 
ЮБИЛЕИ
ФОТОРЕПОРТАЖИ
 
СОБЫТИЯ
 
НОВОСТНАЯ ЛЕНТА



Авторы
Пресс-релизы
Библиотека
Конференции
Выставки
О проекте
Rambler's Top100
Телефон: +7 (915) 336-07-65 (строго: среда; пятница c 11-00 до 17-00)
  RSS
© 2003-2020 «Наука и образование»
Перепечатка материалов журнала без согласования с редакцией запрещена
 Тел.: +7 (915) 336-07-65 (строго: среда; пятница c 11-00 до 17-00)