Моделювання метеорологічних умов над Чорним морем з використанням WRF: верифікація на прикладі шторму у лютому 2023 р.

Анотація

У роботі виконані налаштування та іспити метеорологічної моделі WRF для прогнозування метеорологічних умов, які супроводжують шторми на Чорному морі. Вперше проведено моделювання метеорологічних умов над поверхнею Чорного та Азовського морів для максимально потужного шторму 4–11 лютого 2023 року. Проаналізовано синоптичні умови виникнення шторму. Моделювання проводилось на обчислювальних сітках розділової здатності 0,15, 0,05 та 0,025 град. Результати розрахунків стосовно впливу роздільної здатності на результати моделювання показують, що при зменшенні кроку сітки утричі — від 0,15 град до 0,05 град, абсолютна похибки метеопараметрів зменшуються на 8,4 % (тиск), 5,3 % (напрям вітру), 6 % (швидкість вітру), 16 % (температура). Подальше зменшення роздільної здатності від 0,05 град до 0,025 град призводить лише до незначного зменшення похибок. Найкращі значення середніх абсолютних похибок метеопараметрів для розглянутого сценарію були отримані на сітці з просторовим дозволом 0,025 град і склали: 1,17 С (температура), 2,37 м/с (швидкість вітру), 31,79 град (напрям вітру), 79,19 Па (приземний тиск). Найкраще узгодження результатів моделювання з вимірами отримане для метеостанцій у північно-західній, західній та південній частинах Чорного моря. Ступінь впливу просторового дозволу на результати моделювання полів вітру була неоднаковою у різні моменти часу та у різних частинах обчислювальної області. Вплив просторового дозволу сітки значніший поблизу північного та східного узбереж Чорного моря, що найімовірніше пов’язано з більш складною топографією місцевості у східній частині узбережжя Чорного моря. У підсумку налаштована модель WRF може бути в подальшому використана для оперативного прогнозування метеорологічних умов, які супроводжують сильні шторми у Чорному морі, у тому числі у взаємодії з моделями океанографічних умов.