Новая параметризация водоёмов в модели климата

Создана одномерная численная модель, воспроизводящая основные термодинамические и биогеохимические процессы в озёрах. В модели впервые воспроизведены потоки парниковых газов – метана и углекислого газа – в атмосферу. В рамках модели впервые предложено упрощенное описание (параметризация) внутренних гравитационных колебаний в водоёмах – сейш – оказывающих существенное влияние на вертикальное перемешивание в небольших озёрах. Модель прошла проверку на данных наблюдений на отдельных озёрах Финляндии, Германии, России, США и др.
Вычислительно эффективная модификация модели водоема включена в климатическую модель ИВМ РАН – МГУ – единственную модель России, участвующую в международном проекте сравнения моделей CMIP, на основе результатов которого готовятся отчёты Межправительственной группы экспертов по изменению климата. Разработан программный комплекс, позволяющий в автоматическом режиме создавать карту распределения площадей и глубин водоемов на сетке климатической модели. Показана возможность качественного воспроизведения термического режима водоемов при использовании простой параметризации коэффициента теплопроводности при климатическом моделировании с достаточно большими шагами по времени.

Статьи

• Victor Stepanenko, Ivan Mammarella, Anne Ojala, Heli Miettinen, Vasily Lykosov, and Vesala Timo and. LAKE 2.0: a model for temperature, methane, carbon dioxide and oxygen dynamics in lakes. Geoscientific Model Development, 9(5):1977–2006, 2016.
• V. Bogomolov, V. Stepanenko, and E. Volodin. Development of lake parametrization in the inmcm climate model. IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science, 48(1):12005, 2016.