Принстонская модель океана - Princeton Ocean Model

В Принстонская модель океана (ПОМ) является генералом сообщества численная модель для циркуляция океана которые можно использовать для моделирования и прогнозирования океанических течений, температур, соленость и другие свойства воды.

Развитие

Код модели[1] изначально был разработан в Университет Принстона (Г. Меллор и Алан Блумберг ) в сотрудничестве с Динализ Принстон (Х. Джеймс Херринг, Ричард С. Патчен). Модель включает в себя Схема турбулентности Меллора – Ямады разработан в начале 1970-х Джорджем Меллором и Тедом Ямадой; эта подмодель турбулентности широко используется в моделях океана и атмосферы. В то время ранние компьютерные модели океана, такие как модель Брайана – Кокса (разработанная в конце 1960-х гг. Лаборатория геофизической гидродинамики, GFDL, а позже стал Модульная модель океана, MOM)), в основном были нацелены на моделирование крупномасштабной океанической циркуляции с грубым разрешением, поэтому возникла потребность в численной модели, которая могла бы обрабатывать прибрежные океанические процессы с высоким разрешением. Блумберг – Меллор[2] Модель (которая позже стала POM), таким образом, включала новые функции, такие как свободная поверхность для обработки приливов, сигма-вертикальные координаты (т. е. отслеживание рельефа) для обработки сложных топографий и мелководных регионов, криволинейная сетка для лучшего управления береговыми линиями и схема турбулентности для обрабатывать вертикальное перемешивание. В начале 1980-х годов модель использовалась в основном для моделирования эстуариев, таких как Гудзон – Раританский лиман (Лео Оей) и Делавэр Бэй (Борис Гальперин), но также первые попытки использовать сигма-координатную модель для задач бассейнового масштаба начались с модели грубого разрешения Мексиканский залив (Блумберг и Меллор) и модели Северного Ледовитого океана (с включением связи льда и океана Лакшми Канта и Сирпа Хаккинен).

В начале 1990-х годов, когда начали развиваться Интернет и браузеры, POM стал одним из первых кодов моделей океана, которые бесплатно предоставлялись пользователям через Интернет.[3] Создание группы пользователей POM и ее веб-поддержка (Таль Эзер) привели к непрерывному увеличению числа пользователей POM, которое выросло с примерно дюжины пользователей в США в 1980-х годах до более 1000 пользователей в 2000 году и более 4000 пользователей к 2009 году. ; есть пользователи из более чем 70 разных стран. В 1990-х годах использование POM расширилось до моделирования Средиземное море (Заватарелли[4]) и первые симуляции с сигма-координатной моделью всего Атлантического океана[5] для климатические исследования (Эзер). Разработка оптимальной интерполяции Меллора – Эзера. ассимиляция данных схема[6] которая проецирует наземные спутниковые данные в глубокие слои, позволяет построить первые системы прогнозов состояния океана для Гольфстрима.[7] и восточное побережье США, работающее на NOAA Национальная метеорологическая служба (Фрэнк Айкман и другие[8]). Система оперативного прогноза для других регионов, таких как Великие озера, Мексиканский залив (Ой), Залив Мэн (Хуэйцзе Сюэ) и река Гудзон (Блумберг) последовал за ним. Для получения дополнительной информации о приложениях модели см. Базу данных с возможностью поиска, содержащую более 1800 публикаций, связанных с POM.[9]

Производные и другие модели

В конце 1990-х и 2000-х годах были разработаны многие другие модели океана сообщества, следующие за ландшафтом; некоторые из их функций можно проследить до функций, включенных в исходный POM, другие функции - это дополнительные числовые улучшения и улучшения параметризации. Некоторые модели океана являются прямыми потомками POM, например коммерческая версия POM, известная как модель эстуариев и прибрежных океанов (ECOM), модель морского побережья прибрежного океана (NCOM) и модель прибрежного океана конечного объема (FVCOM ). Последние разработки в области POM включают обобщенную систему координат, которая объединяет сетки сигма и z-уровня (Меллор и Эзер), функции затопления, которые позволяют моделировать увлажнение и высыхание (например, затопление территории суши) (Oey), а также связь океанских течений с поверхностью волны (Меллор). Также продолжаются попытки улучшить турбулентное перемешивание (Гальперин, Канта, Меллор и другие).

Встречи пользователей

Встречи пользователей POM проводились каждые несколько лет, а в последние годы встречи были расширены за счет включения других моделей и переименованы в Международный семинар по моделированию океана (IWMO). Список встреч:

  • 1. 1996, 10–12 июня, Принстон, Нью-Джерси, США (POM96)
  • 2. 1998, 17–19 февраля, Майами, Флорида, США (POM98)
  • 3. 1999, 20–22 сентября, Бар-Харбор, Мэн, США (SigMod99)
  • 4. 2001, 20–22 августа, Боулдер, Колорадо, США (SigMod01)
  • 5. 2003 г., 4–6 августа, Сиэтл, Вашингтон, США (SigMod03)
  • 6. 2009 г., 23–26 февраля, Тайбэй, Тайвань (1-я IWMO-2009)
  • 7. 2010, 24–26 мая, Норфолк, Вирджиния, США (2-я IWMO-2010; IWMO-2010)
  • 8. 2011 г., 6–9 июня, Циндао, Китай (3-я IWMO-2011; IWMO-2011)
  • 9. 2012 г., 21–24 мая, Иокогама, Япония (4-я IWMO-2012; [3] )
  • 10. 2013 г., 17–20 июня, Берген, Норвегия (5-я IWMO-2013; [4] )
  • 11. 2014 г., 23–27 июня, Галифакс, Новая Шотландия, Канада (6-я IWMO-2014; [5] )
  • 12. 2015, 1–5 июня, Канберра, Австралия (7-я IWMO-2015; [6] ).
  • 13. 2016, 7–10 июня, Болонья, Италия (8-я IWMO-2016;[7] ).
  • 14. 2017, 3–6 июля, Сеул, Южная Корея (9-я IWMO-2017;[8] ).
  • 15. 2018 г., 25–28 июня, Сантос, Бразилия (10-я IWMO-2018;[9] ).
  • 16. 17–20 июня 2019 г., Уси, Китай (11-я IWMO-2019;[10] ).
  • 17. 2020, 15–19 июня, Гамбург, Германия (12-я IWMO-2020;[11] ).

Рецензированные документы заседаний IWMO публикуются Ocean Dynamics[10] в специальных выпусках (IWMO-2009 Part-I,[11] IWMO-2009 Часть-II,[12] IWMO-2010,[13] IWMO-2011,[14] IWMO-2012,[15] IWMO-2013,[16] IWMO-2014[17]).

использованная литература

  1. ^ см. сеть POM, [1]
  2. ^ Блумберг, А. Ф. и Г. Л. Меллор, Описание трехмерной модели прибрежной циркуляции океана. Трехмерные модели прибрежных океанов, под редакцией Н. Хипса, 208 стр., Американский геофизический союз, 1987 г.
  3. ^ Принстонская модель океана, Программа по атмосферным и океаническим наукам (AOS), Принстонский университет, архивировано с оригинал 2 июля 2010 г., получено 13 ноября, 2010
  4. ^ Заватарелли М. и Г. Л. Меллор, Численное исследование циркуляции Средиземного моря. J. Phys. Oceanogr., Vol. 25, № 6, часть II, 1384–1414, 1995 г.
  5. ^ Эзер Т. и Г. Л. Меллор, Моделирование Атлантического океана с помощью сигма-координатной модели океана со свободной поверхностью. J. Geophys. Res., 102 (C7), 15,647–15,657, 1997.
  6. ^ Меллор, Г. Л. и Т. Эзер, Модель Гольфстрима и схема ассимиляции альтиметрии, J. Geophys. Res., 96, 8779–8795, 1991.
  7. ^ Эзер Т. и Г. Л. Меллор, Численное исследование изменчивости и разделения Гольфстрима, вызванного приземным атмосферным воздействием и боковыми граничными потоками. J. Phys. Океаногр., 22, 660–682, 1992
  8. ^ Айкман, Ф., Г. Л. Меллор, Т. Эзер, Д. Шенин, П. Чен, Л. Брейкер и Д. Б. Рао, На пути к оперативной системе текущего прогноза / прогноза для восточного побережья США, В: Современные подходы к ассимиляции данных в океане Моделирование, P. Malanotte-Rizzoli Ed., Elsevier Oceanog. Сер., 61, 347–376, 1996.
  9. ^ [2]
  10. ^ Ocean Dynamics
  11. ^ Оэй, Л.-Й., Эзер, Т., Ч.-Р. Ву и Ю. Миядзава, Редакционный выпуск Международного семинара по моделированию океана (IWMO), специальный выпуск журнала Ocean Dynamics, Ocean Dynamics, DOI: 10.1007 / s10236-010-0281-7, 60 (2), 299–300, 2010.
  12. ^ Оэй, Л.-Й., Эзер, Т., Ч.-Р. Ву и Ю. Миядзава, Редакция - Международный семинар по моделированию океана (IWMO), специальный выпуск, часть 2, Ocean Dynamics, Ocean Dynamics, DOI: 10.1007 / s10236-010-0338-7, 60 (5), 1271–1272, 2010.
  13. ^ Эзер Т., Л.-Й. Оэй, Х. Сюэ и XH Ван, Редакция - 2-й Международный семинар по моделированию океана (IWMO-2010), Ocean Dyn., DOI: 10.1007 / s10236-011-0470-z, 61 (9), 1287–1289, 2011 г.
  14. ^ Oey, L.-Y., Ezer, T., B. Qiu, J. Berntsen и R. He, от редакции - 3-й международный семинар по моделированию океана (IWMO-2011), Ocean Dyn., Doi: 10.1007 / s10236- 013-0595-3, 2013.
  15. ^ Oey, L.-Y., Y. Miyazawa, N. Aiki, Y. Masumoto, Ezer, T. и T. Waseda (2013), От редакции - 4-й международный семинар по моделированию океана (IWMO-2012), Ocean Dyn. , 63 (11–12), 1345–1347, DOI: 10.1007 / s10236-013-0658-5.
  16. ^ Berntsen, J., L.-Y. Оэй, Т. Эзер, Р. Грейтбэтч, Х. Сюэ и Ю. Миядзава (2014), Редакция - 5-й международный семинар по моделированию океана (IWMO-2013), тематический сборник, динамика океана, doi: 10.1007 / s10236- 014-0764-з
  17. ^ Oey, L.-Y., T. Ezer, J. Sheng, F. Chai, J. Gan, K. Lamb и Y. Miyazawa (2016), от редакции - 6-й международный семинар по моделированию океана (IWMO 2014), Ocean Dynamics, DOI: 10.1007 / s10236-016-1028-x.

внешние ссылки