Численное моделирование крупномасштабного состояния вод и морского льда Северного Ледовитого океана и его морей

• Автор: Яковлев, Николай Геннадьевич
• Шифр специальности: 25.00.29
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 316 с. : ил.

Глава 1. Дифференциальная постановка задачи о совместной циркуляции океана и морского льда. Модель общей циркуляции океана. Исходные уравнения. Граничные условия. Параметризация горизонтального турбулентного обмена. Модель эволюции снега и льда. Уравнения эволюции массы льда и снега и сплоченности льда. Уравнения изменения импульса морского льда. Перераспределение массы льда по градациям толщины. Реология льда. Г раничные условия для задачи динамики льда. Параметризация припая. Постановка задачи термодинамики морского льда. Эффекты, связанные с горизонтальной неоднородностью льда. Упрощение задачи. Используемые параметризации. Глава 2. Пространственная аппроксимация. Вводные замечания. Проекционная форма постановки задачи динамики океана. Проекционная форма задачи динамикитермодинамики морского льда. Аппроксимация области и решения. Модифицированные схемы переноса. Выбор квадратурных формул. Условие излучения на открытой границе. Проникающая радиация. Аппроксимация по времени. Решение задачи о термодинамике морского льда.


Распределение снега характеризуется пестрой картиной, характерной для пространственного распределения осадков. Максимальная толщина снега к началу летнего таяния около см наблюдается в районе Северного полюса и у побережья Гренландии. Полученные результаты сравниваются с данными, приведенными в Атлас водного баланса, . Рассчитанная средняя скорость дрейфа льда составляет 4, смс в марте, 2, в июне, 3, в сентябре и 7, в декабре, так что среднее за год значение составляет примерно 4, смс. Данные наблюдений за дрейфом буев программа I дают среднемесячное значепие за все сезоны 3, смс и др. Завышенный результат расчетов вполне объясним, т. Пространственное распределение сплоченности льда в сравнении с данными наблюдений представленными, например, на интернетстранице i. I I и др. Делается сравнение модельных данных с данными измерений характеристик льда в проливе Фрама Vi и др. Видно, что модель дает заниженные значения толщины льда, и немного завышенные значения потока массы. Очевидно, это связано с завышенными значениями скорости дрейфа льда. Изменчивость переноса массы воспроизводится хорошо. Это можно объяснить сильным влиянием ветра, временной ход которого описывается в модели достаточно реалистично. Средняя толщина льда не имеет минимума в сентябре более того, к концу сентября достигается максимум. Это может быть связано с различной интерпретацией термина толщина льда в измерениях и в модели. Увеличение модельной средней толщины льда летом может быть связано с исчезновением тонких льдов, которые тают быстро, и сохранением медленно тающих толстых льдов.