Мұхит климат жүйесін зерттеу үшін үш өлшемді мұхит ағындары моделі
Modular Ocean Model
Мұхит климат жүйесін зерттеу үшін 3D мұхит ағындары моделі. MOM моделі NOAA/GFDL дамытқан, тереңдігі тұрақты қабаттарда жұмыс істейді. Төменгі қабаттар мен мұзды жағдайларды модельдеуде қиындықтар бар.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Үш өлшемді мұхит айналысы моделі мұхит климат жүйесін зерттеу үшін
Three dimensional ocean circulation model for studying the ocean climate system
Модульді мұхит моделі (MOM) – мұхит климат жүйесін зерттеуге бағытталған үш өлшемді мұхит айналысы моделі. Модельді негізінен АҚШ-тың Принстон қаласындағы Ұлттық мұхит және атмосфера басқаруының Геофизикалық сұйықтық динамикасы зертханасының (NOAA/GFDL) ғалымдары әзірледі және қолдайды.
The Modular Ocean Model (MOM) is a three dimensional ocean circulation model designed primarily for studying the ocean climate system. The model is developed and supported primarily by researchers at the National Oceanic and Atmospheric Administration's Geophysical Fluid Dynamics Laboratory (NOAA/GFDL) in Princeton, NJ, USA.
Шолу
МОМ дәстүрлі түрде теңіздің деңгейлік координаттық моделі болып келді, онда мұхит белгіленген тереңдікте орналасқан блоктарға бөлінеді. Мұндай бейнелеу импульс теңдеулерін және мұхит бетіне жақын орналасқан, жақсы араластырылған, әлсіз қабатталған мұхит аралас қабаты деп аталатын қабатты шешуді жеңілдетеді. Дегенмен, деңгейлік координаттық модельдерде жұқа төменгі шекаралық қабаттарды (Винтон және авторлар, 1998) және қалың теңіз мұздарын көрсетуде қиындықтар туындайды. Сонымен қатар, мұхит ішіндегі араласу тұрақты тереңдіктер емес, тұрақты потенциалды тығыздық сызықтары бойымен жүзеге асырылатындықтан, араласуды координаттық торға қатысты бұру қажет, бұл процеске көп есептеу ресурстары жұмсалуы мүмкін. Керісінше, мұхитты тұрақты тығыздық қабаттары арқылы көрсететін кодтарда (олар мұхит ішіндегі ағынды әлдеқайда дәл бейнелейді), мұхит аралас қабатын көрсету қиындыққа толы. MOM3, MOM4 және MOM5, IPCC бағалау есептерінде, соның ішінде GFDL CM2 физикалық климаттық модельдер сериясы және ESM2M Жер жүйесі моделінде қолданылатын GFDL байланыстырылған модельдерінің мұхит компоненті үшін кодтық база ретінде пайдаланылады. MOM-ның нұсқалары әлемдегі жүздеген ғылыми мақалаларда қолданылған. MOM4 Ұлттық қоршаған ортаны болжау орталығы қолданатын Эль-Ниньо болжау жүйесінің негізі болып табылады.
MOM has traditionally been a level coordinate ocean model, in which the ocean is divided into boxes whose bottoms are located at fixed depths. Such a representation makes it easy to solve the momentum equations and the well mixed, weakly stratified layer known as the ocean mixed layer near the ocean surface. However, level coordinate models have problems when it comes to the representation of thin bottom boundary layers (Winton et al., 1998) and thick sea ice. Additionally, because mixing in the ocean interior is largely along lines of constant potential density rather than along lines of constant depth, mixing must be rotated relative to the coordinate grid a process that can be computationally expensive. By contrast, in codes which represent the ocean in terms of constant density layers (which represent the flow in the ocean interior much more faithfully) representation of the ocean mixed layer becomes a challenge. MOM3, MOM4, and MOM5 are used as a code base for the ocean component of the GFDL coupled models used in the IPCC assessment reports, including the GFDL CM2. X physical climate model series and the ESM2M Earth System Model. Versions of MOM have been used in hundreds of scientific papers by authors around the world. MOM4 is used as the basis for the El Nino prediction system employed by the National Centers for Environmental Prediction.
Тарих
MOM өзінің пайда болуына 1960 жылдардың аяғында GFDL-де Кёрк Брайан мен Майкл Кокс атты ғалымдардың жұмысына байланысты. Бұл код, GFDL және UCLA/NCAR-де Берт Семтнер жасаған нұсқасымен бірге, бүгінде әлемде қолданылатын көптеген деңгейлік координаттар мұхиты модельдерінің алғашқы нұсқасы болып табылады. 1980 жылдардың аяғында GFDL-дегі Рон Пакановски, Кит Диксон және Тони Розати Брайан-Кокс-Семтнер кодын модульдік түрде қайта жазды, бұл әртүрлі опциялар мен конфигурацияларды оңай жасауға, сондай-ақ жаңа физикалық параметрлерді енгізуді жеңілдетті. 1990 жылдың 5 желтоқсанында жарық көрген бұл нұсқа Модульді мұхит моделі v1.0 (MOM1) деп аталды. Пакановскидің одан әрі дамыту жұмыстары, Чарльз Голдбергтің көмегімен және ғылыми қауымдастықтың пікірлеріне сүйене отырып, 1995 жылы v2.0 (MOM2) нұсқасының шығуына әкелді. Пакановски мен Стивен Гриффис 1999 жылы v3.0 (MOM3) нұсқасын жариялады. Гриффис, Мэттью Харрисон, Розати және Пакановски, жүздеген пайдаланушылардан тұратын ғылыми қауымдастықтың үлкен үлесі арқасында, 2003 жылы v4.0 (MOM4) ретінде шығарылған кодтың маңызды эволюциясына қол жеткізді. Гриффис 2009 жылы v4.1 (MOM4p1) жаңартуын, ал 2012 жылы v5.0 (MOM5) соңғы нұсқасын шығарды.
MOM owes its genesis to work at GFDL in the late 1960s by Kirk Bryan and Michael Cox. This code, along with a version generated at GFDL and UCLA/NCAR by Bert Semtner, is the ancestor of many of the level coordinate ocean model codes run around the world today. In the late 1980s, Ron Pacanowski, Keith Dixon, and Tony Rosati at GFDL rewrote the Bryan Cox Semtner code in a modular form, enabling different options and configurations to be more easily generated and new physical parameterizations to be more easily included. This version, released on December 5, 1990, became known as Modular Ocean Model v1.0 (MOM1). Further development by Pacanowski, aided by Charles Goldberg and encouraged by community feedback, led to the release of v2.0 (MOM2) in 1995. Pacanowski and Stephen Griffies released v3.0 (MOM3) in 1999. Griffies, Matthew Harrison, Rosati and Pacanowski, with considerable input from a scientific community of hundreds of users, resulted in significant evolution of the code released as v4.0 (MOM4) in 2003. An update, v4.1 (MOM4p1) was released by Griffies in 2009, as was the latest version v5.0 (MOM5), which was released in 2012.