ИСТИНА

Представлены результаты воспроизведения глобальной циркуляции океана и ее межгодовой изменчивости за период 1948-2007 гг. с помощью сигма-модели общей циркуляции океана ИВМ РАН – INMOM (Institute of Numerical Mathematics Ocean Model), основанной на полных уравнениях морской гидротермодинамики. Следует отметить, что эта модель используется в качестве океанического блока в модели Земной системы ИВМ РАН, единственной от России участвующей в экспериментах для моделей этого класса по программе IPCC – Coupled Model Intercomparison Project (CMIP) Phase 4 и 5 (IPCC 2007; IPCC 2013; 2013; Володин и др., 2010; 2013). Численные эксперименты были проведены по сценарию Coordinated Ocean-ice Reference Experiment (CORE) для участия в этой международной программе по сравнению моделей общей циркуляции океана (Danabasoglu et al., 2014, 2016). Для задания реалистичного атмосферного воздействия использовались специализированные данные CORE. Показано существенное уменьшение к 2007 г. площади морского льда в Северном Ледовитом океане, соответствующее данным наблюдений. Выявлена междекадная климатическая изменчивость с заметным падением с конца 1990-х гг. интенсивности Атлантической термохалинной циркуляции (АТХЦ) и меридионального переноса тепла (МПТ) в Северной Атлантике (СА). Эволюция МПТ свидетельствует об уменьшение поступления тепла из СА в атмосферу начиная с середины 1990-х гг. Таким образом, обнаружена отрицательная обратная связь в климатической системе Земли, направленная на уменьшение потепления климата, вызванного в последние десятилетия, в основном, антропогенным фактором. Выявлена также долгопериодная – около 60 лет – изменчивость АТХЦ, которая с задержкой около 10 лет влияет на термическое состояние поверхности СА. Обосновывается предположение, что этот механизм может определять формирование собственной долгопериодной изменчивости АТХЦ. В ФГБУ «Государственный океанографический институт имени Н.Н.Зубова» (ГОИН) как учреждения Росгидромета внедрена модель INMOM для расчета циркуляции западных морей Российской Арктики (Баренцева, Карского и Печорского морей), работающая в составе комплексной системы оперативного диагноза и прогноза гидрометеорологических характеристик (Дианский и др., 2015). С ее помощью выполнены ретроспективные расчеты термогидродинамических характеристик для этих акваторий за безледный период с 2003 по 2012 г. и обнаружены важные особенности циркуляции вод Баренцева, Карского и Печорского морей. Выявлена структура водообмена между Карским и Печорским морями через пролив Карские ворота. Подобная же система оперативного расчета морской циркуляции разрабатывается в ГОИНе и для Черного и Азовского морей (Дианский, Фомин, 2017). С помощью варианта этой системы, приспособленного для ретроспективных расчетов, осуществлялись расчеты режимных характеристик гидрометеоусловий для обеспечения проектирования строительства Керченского мостового перехода. С целью изучения особенностей формирования и выявления требований к точности воспроизведения атмосферной и морской циркуляции в акватории Азовского моря было проведено воспроизведение воспроизведении самых экстремальных за весь период инструментальных наблюдений таганрогских нагонов, произошедших 24.03.2013 и 24.09.2014. Для этого на основе модели морской циркуляции INMOM, были реализованы версии модели Азовского моря с пространственным разрешением 4 км, 1 км и 250 м. Для задания реалистического атмосферного форсинга над Азовским морем использовались два типа данных: реанализ ERA-Interim с пространственным разрешением 0.75° и результаты расчетов по региональной модели атмосферной циркуляции WRF (Weather Reasearch and Forecast Model) с пространственным разрешением 10 км. При этом для модели WRF были произведены расчеты с 3-мя типами исходных данных: Era-Interim, CFSR (The Climate Forecast System Reanalysis) и FNL (Final Operational Global Analysis data). Было показано, что расчёт атмосферного воздействия с высоким пространственным разрешением по негидростатической модели WRF позволяет воспроизводить экстремальный нагон с более высокой точностью, чем с помощью глобального атмосферного реанализа с более грубым пространственным разрешением. Результаты расчёта штормового нагона 2014 г. показали, что в отличие от нагона 2013 г., для его максимума обнаруживается переоценка чуть ли не на 0.5 м. По-видимому, главная причина этого заключается в том, что шторм 2014 г. привёл существенно большему, почти на 0,5 м нагону, чем в 2013 г. Поэтому эффекты затопления, ограничивающие повышение уровня моря, должны быть для экстремального шторма 2014 г. более существенны, чем для шторма 2013 г. Поскольку в настоящее время модель INMOM не учитывает эффекты затопления/осушения, то это и могло привести к переоценке максимального повышения уровня моря в период нагона сентября 2014 г.