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)