Сборник тезисов докладов шестнадцатой Всероссийской открытой конференции "Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса", Москва, ИКИ РАН, 2018 год

(http://smiswww.iki.rssi.ru/d33_conf)

Вариационная ассимиляция данных спутниковых наблюдений в модели гидротермодинамики моря

Пармузин Е.И. (1), Агошков В.И. (1,2), Захарова Н.Б. (1), Шутяев В.П. (1,3)
(1) Институт вычислительной математики им. Г.И. Марчука РАН, Москва, Россия
(2) МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия
(3) МФТИ, Долгопрудный, Россия
За последнее время в изучении и моделировании процессов крупномасштабной морской и океанской изменчивости достигнуты существенные результаты. Это связано с кардинальными изменениями в уровне развития инструментария, методов и оборудования. К ним относятся: новые наблюдательные системы (спутники, дрифтеры, плавающие буи ARGO); новые методы анализа информации и численные алгоритмы; мощные компьютеры и вычислительные платформы, позволяющие обрабатывать большие информационные потоки расчетов и наблюдений. Развивается новая фаза исследований, состоящая в синтезе данных наблюдательных и вычислительных экспериментов, повышении точности воспроизведения физических процессов, построении моделей мониторинга природной среды.
Одной из технологий решения задач мониторинга и анализа природной среды является четырехмерное вариационное усвоение данных наблюдений, при котором подходящим образом линеаризованные модели и сопряженные к ним используются для ассимиляции данных наблюдений не только в конкретный момент времени, но и на заданном временном интервале. Описанию данной технологии и посвящен настоящий доклад. Рассматривается задача усвоения данных со спутников о температуре поверхности моря на примере двух версий модели гидротермодинамики для Балтийского и Черного морей, разработанных в ИВМ РАН. Дано описание постановки задачи, методов ее решения и приводятся численные эксперименты с реальными данными спутниковых наблюдений. Представлены случаи, когда данные наблюдений известны не на всей рассматриваемой акватории и усвоение происходит без дополнительной интерполяции на подобласти, где данные наблюдений отсутствуют.
Работа выполнена при финансовой поддержке РНФ (проект № 14-11-00609).

Ключевые слова: вариационная ассимиляция данных, спутниковые наблюдения, температура поверхности моря, поток тепла, модель гидротермодинамики моря
Литература:
  1. Agoshkov V.I., Parmuzin E.I., Zakharova N.B., Zalesny V.B., Shutyaev V.P., Gusev A.V. Variational assimilation of observation data in the mathematical model of the Baltic Sea dynamics // Russ. J. Numer. Anal. Math. Modelling. 2015. V. 30. No. 4. P. 203–212.
  2. Agoshkov V.I., Assovskiy M.V., Parmuzin E.I., Zakharova N.B., Zalesny V.B., Shutyaev V.P. Variational assimilation of observation data in the mathematical model of the Black Sea taking into account the tide-generating forces // Russ. J. Numer. Anal. Math. Modelling. 2015. V. 30. No. 3. P. 129–142.
  3. Agoshkov, V.I., Parmuzin, E.I., Zakharova, N.B., Shutyaev, V.P. Variational assimilation with covariance matrices of observation data errors for the model of the Baltic Sea dynamics // Russ. J. Numer. Anal. Math. Modelling. 2018. V. 33. No. 3. P. 149-160.

Презентация доклада

Лекции Четырнадцатой Всероссийской Школы-конференции по фундаментальным проблемам дистанционного зондирования Земли из космоса

500