В работе представлены результаты численного моделирования термогидродинамических характеристик Черного моря с использованием модели морской циркуляции INMOM (Institute of Numerical Mathematics Ocean Model), реализованной в ИВМ РАН (Gusev et al., 2025) с алгоритмами вариационной ассимиляции данных (Агошков и др., 2019). В качестве данных о состоянии морской акватории для учета в модели использовались трехмерные поля температуры и солености, построенные с недельным временным разрешением на основе данных in-situ и спутниковых наблюдений (Guinehut et al., 2012).
Для анализа результатов расчетов проводится несколько экспериментов:
(1) без ассимиляции — расчет модели без коррекции по данным наблюдений;
(2) ассимиляция трехмерных полей температуры и солености (1 раз в неделю и 3 раза в неделю);
(3) ассимиляция трехмерных полей температуры и солености совместно с данными дистанционного зондирования о температуры поверхности моря.
Проводится оценка точности воспроизведения полей температуры и солености воды по данным буев ARGO. В работе приведены результаты расчетов за 2021 год для Черного моря, вычислены отклонения расчетов модели от данных профилирующих буев (426 вертикальных профилей) путем вычисления отклонений: систематического смещения (Bias), среднеквадратической ошибки (RMSE), средней абсолютной ошибки (MAE) и стандартного отклонения. Формируются выводы о вкладе ассимиляции трехмерных полей температуры и солености в точность решения при моделировании структуры морских вод, анализ ошибок проводится по вертикальным слоям: 0-5, 5-30, 30-100, 100-300, 300-800 и 800-1500 метров.
Численные эксперименты по вариационной ассимиляции данных наблюдений выполнены за счет гранта Российского научного фонда № 26-11-00355, https://rscf.ru/en/project/26-11-00355/.

Ключевые слова: модель циркуляции, INMOM, ассимиляция данных, трехмерные поля, температура, соленость, ДЗЗ, анализ, ARGO

Литература:

Агошков В.И., Шутяев В.П., Пармузин Е.И., Захарова Н.Б., Шелопут Т.О, Лезина Н.Р. Вариационная ассимиляция данных наблюдений в математической модели динамики Черного моря // Морской гидрофизический журнал. - 2019. -Т. 35., вып. 6. - С. 585–599.
Захарова Н.Б., Пармузин Е.И., Фомин В.В., Шутяев В.П., Лезина Н.Р. Верификация результатов расчетов модели морской циркуляции INMOM для Черного моря c вариационной ассимиляцией температуры по данным буев ARGO // Метеорология и Гидрология. – 2025. -Т. 51, вып. 4. – С. 299-307.
Лупян Е.А., Прошин А.А., Бурцев М.А., Балашов И.В., Барталев С.А., Ефремов В.Ю., Кашницкий А.В., Мазуров А.А., Матвеев А.М., Суднева О.А., Сычугов И.Г., Толпин В.А., Уваров И.А. Центр коллективного пользования системами архивации, обработки и анализа спутниковых данных ИКИ РАН для решения задач изучения и мониторинга окружающей среды // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2015. Т. 12, вып. 5, C. 263-284.
Guinehut S., Dhomps A.-L., Larnicol G. and Le Traon P.-Y. High resolution 3D temperature and salinity fields derived from in situ and satellite observations // Ocean Science. - 2012. - Vol. 8. -P. 845-857.
Gusev, A.V., Diansky, N.A., Fomin, V.V. et al. The Model of Oceanic and Marine Circulation INMOM: From Origins to the Present Day. Izv. Atmos. Ocean. Phys. 61, 311–324 (2025).

XXIV.E.60

Анализ результатов расчетов модели морской циркуляции INMOM для Черного моря с вариационной ассимиляцией данных о температуре и солености

Дистанционные исследования Мирового океана