основывается на разработанной специалистами ИВМ РАН и ИО РАН оригинальной численной вихреразрешающей модели циркуляции океана ИВМИО [ 11 ]. Модель будет иметь пространственное разрешение в среднем около 0,1˚ . Высокое качество прогнозов будет достигнуто за счет ассимиляции в модели доступных контактных и дистанционных наблюдений , в том числе наблюдений температуры и солености морской воды буями программы Argo и спутниковых альтиметрических измерений , с помощью алгоритма ансамблевой оптимальной интерполяции [ 12 ]. Для подготовки анализов и прогнозов планируется использовать данные оперативного метеорологического прогноза Гидрометцентра России . Успешная реализация планов работ по данному проекту позволит создать в России систему морских прогнозов , основанную на отечественной модели и соответствующую мировому уровню .
Региональные наблюдательные и прогностические системы
Унифицированная прогностическая система Мирового океана не способна давать одинаково точные анализы и прогнозы во всех его частях . В этом отношении примером может выступить Арктический бассейн , где точность прогнозов модели Мирового океана CMEMS существенно хуже , чем в умеренных и низких широтах . Отчасти это связано с ограниченными возможностями организации оперативных океанологических наблюдений в Арктике , так как традиционные для умеренных широт подходы не работают в бассейнах , покрытых льдом . Однако значительную роль в ухудшении точности анализов и прогнозов в арктическом бассейне в сравнении с умеренными широтами играет специфика его гидрологического режима . Радиус Россби в Арктике существенно меньше , чем в умеренных широтах , и поэтому альтиметрические наблюдения при существующем пространственном разрешении уже не позволяют так же эффективно картировать синоптические процессы . Речной сток , льдообразование и таяние льдов формируют сложную стратификацию в верхних слоях океана . Для контроля этих процессов необходимо иметь достаточно плотную сеть наблюдений , например , на основе дрифтеров с термохалокосами . Дрифтеры при этом должны иметь специальную конструкцию , которая позволила бы им выживать в условиях льдообразования . Еще одной особенностью Арктического бассейна является существование нескольких районов формирования водных масс . Поскольку буи-профилемеры не используются в Арктике из-за риска их потери при дрейфе под лед , трансформация стратификации бассейна практически не отслеживается . Все эти обстоятельства приводят к понижению точности прогнозов в Арктике на основе унифицированной модели Мирового океана . В этой связи в рамках CMEMS существует отдельная региональная система морских прогнозов для Арктического бассейна ,
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ПОТОКИ В ПРОЕКТЕ « МОЙ ОКЕАН »
ТЕМАТИЧЕСКИЕ ЦЕНТРЫ ПРОЕКТА « МОЙ ОКЕАН »
уровень моря ( тулуза , франция )
спутниковая тпм
( фраскатти , италия )
цвет моря ( фраскатти , италия )
подспутниковые наблюдения , в основном дрейфующие буи
( брест , франция )
ЧЕРНОМОРСКИЙ ЦЕНТР МОРСКИХ ПРОГНОЗОВ МГИ , СЕВАСТОПОЛЬ
модель циркуляции модель экосистемы
модель волнения биооптическая модель
атмосферные прогнозы
( афины , греция ; бухарест , румыния ; севастополь , россия ) прогнозы до пяти дней
Рис . 2 . Схема информационных потоков в Черноморском центре морских прогнозов
поддерживаемая несколькими организациями Норвегии [ 8 ]. Повышение точности прогнозов этой региональной системой основывается на повышении разрешения и совершенствовании физического содержания модели циркуляции вод Арктического бассейна , а также на использовании более совершенных методов ассимиляции доступных наблюдений .
Учитывая целесообразность создания специализированной российской системы оперативных морских прогнозов в Арктике , в рамках проекта РНФ « Новые методы и суперкомпьютерные технологии анализа и прогноза Мирового океана и Арктического бассейна », по аналогии со структурой CMEMS , создается специализированный блок прогнозов в Арктическом бассейне . Модель циркуляции вод в этом регионе будет реализована на сетке с шагом 4 – 5 км , что позволяет отнести ее к категории « вихредопускающих » моделей , которые способны воспроизводить синоптические процессы и описывать их эволюцию в течение относительно короткого промежутка времени .
В силу того , что каждое из шельфовых морей Европы имеет свою специфику , региональная подсистема CMEMS включает в себя еще пять региональных центров прогноза для Балтийского моря , Северо-Западного шельфа Европы ( в том числе Северного и Ирландского морей ), Иберо- Бискайского района , Средиземного и Черного морей [ 8 ]. В последних трех регионах стратификация бассейнов по своему типу сходна с океанической , и величина радиуса деформации Россби позволяет использовать альтиметрические наблюдения для мониторинга синоптической изменчивости . В силу этого наблюдательная основа и организация прогнозов остаются практически теми же , что и для прогноза полей Мирового океана . Граничные условия на жидких границах для региональных подсистем берутся из оперативного диагноза и прогноза состояния Мирового океана .
Несколько отлична ситуация с прогнозами изменчивости полей Балтики , где радиус Россби достаточно мал и существенен вклад ветрового и барического воздействия . В этом
22 Морские информационно-управляющие системы , 2018 / No . 1 ( 13 )