By this author

THE MODEL OF OCEANIC AND MARINE CIRCULATION INMOM: FROM ORIGINS TO THE PRESENT DAY

Issue number 3 from 01.03.2025

Описывается история развития российской сигма-модели циркуляции океанов и морей, известной как INMOM (Institute of Numerical Mathematics Ocean Model). Модель развивалась на протяжении 50 лет, сначала в Вычислительном центре Сибирского отделения Академии наук (ВЦ СО АН) СССР, затем в Институте вычислительной математики Российской академии наук (ИВМ РАН). Первая версия модели была разработана под непосредственным руководством Г.И. Марчука и была предназначена для моделирования совместной циркуляции глобальной атмосферы и Мирового океана. Основным методом решения модельных уравнений был метод многокомпонентного расщепления, предложенный Г.И. Марчуком и развитый его учениками и последователями. На протяжении полувека в модели усовершенствовалось описание базовых процессов, параметризаций и численных алгоритмов. Новый период в развитии модели пришелся на конец 1990-х гг., когда она стала применяться в качестве океанического блока климатической модели земной системы ИВМ РАН. В 2000-х гг. спектр ее использования существенно расширился. Вместе с изучением климатической системы Земли она стала всё более активно использоваться для моделирования циркуляции Мирового океана, его отдельных акваторий и морей. В настоящее время модель INMOM применяется для решения широкого спектра фундаментальных и прикладных задач, связанных с расчетами характеристик гидротермодинамики морей и океанов, в т.ч. и их климатической изменчивости. Она используется в ИВМ РАН, Государственном океанографическом институте им. Н.Н. Зубова (ГОИН), Институте океанологии (ИО) РАН, Гидрометцентре России, Тихоокеанском океанологическом институте им. В.И. Ильичева Дальневосточного отделения (ТОИ ДВО) РАН, а также в других организациях, связанных с изучением океанической и морской гидротермодинамики. Модель продолжает развиваться авторами, их коллегами и учениками.

68 0

ADJOINT EQUATIONS AND METHODS OF VARIATIONAL DATA ASSIMILATION IN PROBLEMS OF GEOPHYSICAL HYDRODYNAMICS

Issue number 3 from 01.03.2025

Представлено современное состояние исследований в области сопряженных уравнений и вариационного усвоения данных наблюдений для модели динамики океана, развиваемой в ИВМ РАН. Разработанная технология четырехмерного вариационного усвоения данных (4D-Var) базируется на методе многокомпонентного расщепления математической модели динамики океана и минимизации функционала стоимости, связанного с данными наблюдений, путем решения системы оптимальности, включающей сопряженные уравнения и ковариационные матрицы ошибок наблюдений и начального приближения. Предложены эффективные алгоритмы решения вариационных задач усвоения данных на основе современных итерационных процессов со специальным выбором итерационных параметров, а также алгоритмы исследования чувствительности характеристик модели к ошибкам данных наблюдений. Методология иллюстрируется для модели гидротермодинамики Черного моря с вариационным усвоением данных для восстановления тепловых потоков на поверхности моря.

44 0