ИСТИНА

Для моделирования ветрового волнения в Мировом океане обычно используется регулярная сетка. Ее шаг зависит от поставленных задач. Например, в прибрежной зоне шаг сетки должен быть в несколько раз меньше, чем для всего моря. При моделировании волнения в прибрежной зоне возникает проблема задания граничных условия на открытой границе. Для решения этой проблемы используется метод вложенных сеток. Так, сначала проводится расчет параметров волнения для всего бассейна на сетке с большим шагом. При этом на определенном временном шаге выводится информация в узлах, окружающих вложенную сетку уже с меньшим шагом. Это может быть спектр волнения или значительная высота, направление, период. Затем проводится расчет уже на вложенной сетке с граничными условиями, полученными из расчетов на большей сетке. И так далее. Понятно, что это приводит к большим вычислительным и временным затратам. Особенно это касается тех морей, которые, во-первых, имеют сложную конфигурацию береговой линии, и, во-вторых, испытываю большое влияние из других бассейнов. Для таких морей требуется несколько вложенных сеток. К таким моря относится и Белое море. Для моделирования ветрового волнения в таких морях была использована следующая методика. Чтобы избавиться от граничных условий на открытой границе с Баренцевым морем, была создана расчетная область, охватывающая как Белое море, так и Баренцево. Эта область представляет собой нерегулярную сетку с шагом 20 км в Баренцевом море и до 500 м в Белом. Такой небольшой шаг сетки в Белом море позволил сохранить мелкомасштабные особенности береговой линии и небольшие острова. Помимо этого, удалось избежать вложенных сеток и значительно уменьшить вычислительные ресурсы. На этой сетке был рассчитан волновой режим Белого моря с 1979 по 2010 гг. Использовалась спектральная волновая модель третьего поколения SWAN и реанализ поля ветра NCEP/NCAR с шагом по пространству 0,3°x0,3° и шагом по времени 1 час. Через каждые три часа выводилась следующая информация по всем узлам сетки: значительная высота волны, направление, период, высота зыби, транспорт энергии, период, соответствующий максимуму спектра. Время расчета одного года на 64-ядерном сервере занимал всего один час, в то время как на этом же сервере расчет ветрового волнения на регулярной сетке с шагом 5 км занимал более трех суток.