163-е заседание семинара
«Математическое моделирование геофизических процессов: прямые и обратные задачи»
Семинар посвящен рассмотрению различных аспектов математического моделирования физических процессов в атмосфере, гидросфере и деятельном слое суши, связанных с решением задач, возникающих при исследовании проблем изменений климата и природной среды.
Организационный комитет семинара
| Руководители: |
д.ф.-м.н. А.В. Глазунов (ИВМ РАН) д.ф.-м.н. И.А. Репина (ИФА РАН) д.ф.-м.н. В.М. Степаненко (НИВЦ МГУ, Географический ф-т МГУ) |
| Секретарь: |
А.В. Дебольский (НИВЦ МГУ, ИФА РАН). |
ПРОГРАММА СЕМИНАРА
17:15
| А.В. Дебольский | Научно-исследовательский вычислительный центр МГУ имени М.В. Ломоносова Институт физики атмосферы имени А.М. Обухова РАН |
Численное моделирование атмосферного пограничного слоя в высоких широтах.
Цель работы — исследование и улучшение интегральных и локально-одномерных моделей атмосферного пограничного слоя (АПС), использующихся в моделях прогноза погоды и климата. Для валидации использовались данные численных экспериментов вихреразрешающего моделирования(Large-Eddy Simulation, LES) в идеализированных постановках для конвективного, умеренно-устойчивого и сильно-устойчивого пограничного слоя атмосферы.
Для сухого конвективного и сдвигово-конвективного АПС рассматривались модель нулевого порядка. Эмпирические константы интегральной модели КПС, полученные по данным LES для случая свободной конвекции, хорошо согласуются с ранее опубликованными данными лабораторных и численных экспериментов. Для сдвигово-конвективного случая применена параметризация генерации ТКЭ за счет сдвига скорости в конвективном пограничном слое в терминах скорости трения и средней скорости ветра в КПС, что позволяет сформулировать интегральную модель сдвигового КПС, пригодную для практического использования.
Для устойчивой и сильно-устойчивой стратификации рассматривались модели первого порядка и двухпараметрические модели. Валидация моделей производилась в идеализированных экспериментов в постановках GABSL1 и van der Linden et. al (2019). Показано что что такой подход при задании равновесного состояния в двухпараметрических моделях, согласованного с теорией подобия Монина-Обухова позволяет точнее воспроизвести основные характеристики слабо нестационарных устойчиво-стратифицированных пограничных слоев. При этом использование замыканий первого порядка использующие такой же стационар и локальное обобщение ТПМО, незначительно ухудшает результаты моделирования.
Выбранные замыкания первого порядка были внедрены в версию климатической модели ИВМ РАН INMCM5. Это позволило уменьшить ошибку (относительно реанализа) в приземных характеристиках при воспроизведении современного климата. Для дальнейшего улучшения параметризаций турбулентного перемешивания в АПС, на основе данных набора численных экспериментов с LES моделью производилась оптимизация констант замыкания первого порядка. Использование оптимизированной версии замыкания в климатической модели, незначительно улучшило воспроизведение приземных характеристик современного климата.
Заседание семинара пройдет в форме вебинара на платформе Zoom.
Ссылка на конференцию Zoom (1 июня с 17:15):
Topic: семинар "Математическое моделирование геофизических процессов: прямые и обратные задачи".
Time: June 1, 2023 05:15 PM Moscow (GMT+3)
Meeting ID: 849 8727 3699
Passcode: 761692
ОБРАЩАЕМ ВАШЕ ВНИМАНИЕ, что если вы хотите принять участие в семинаре очно, но у Вас нет пропуска в здания МГУ и Вашего имени нет в списке участников семинара, то для прохода во 2-й учебный корпус (и для оформления автомобильного пропуска на территорию МГУ для автомобилей) Вам необходимо сообщить своё полное имя Дебольскому Андрею (and.debol@srcc.msu.ru). Проход будет разрешён только через южный вход Второго корпуса МГУ и только на время работы семинара.
Для связи по всем вопросам, касающимся работы семинара, обращайтесь к ученому секретарю Андрею Владимировичу Дебольскому по адресу and.debol@srcc.msu.ru