تاثیر جدیدترین داده های بازتحلیل مدل ECMWF بر تغییرات دمای سطحی آب دریای خزر

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 اقیانوس شناسی فیزیکی دریا، دانشکده علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران.

2 عضو هیأت علمی دانشگاه تربیت مدرس مدیر گروه فیزیک دریا

3 موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران

چکیده

در برخی تحقیقات پیشین مربوط به مدل‌سازی‌های هیدرودینامیکی دریا‌ها و اقیانوس‌ها، از داده‌های ارا-اینتریم (ERA-Interim) استفاده شده است که با توجه به داده‌های بازتحلیل جدیدتر، ارا5 (ERA5)، میزان اختلاف دو داده‌ی بازتحلیل اخیر (ارا-اینتریم و ارا5) و نیز میزان تأثیر آن‌ها جهت تعیین پارامتر‌های فیزیکی دریا (خروجی مدل) از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. در این تحقیق، تغییرات دمای توده آب سطحی دریای خزر با استفاده از یک مدل عددی هیدرودینامیک سه بعدی توسعه داده شده و بر اساس جدیدترین داده‌های بازتحلیل مرکز اروپایی پیش‌بینی‌های میان مدت جوی بررسی گردید. در این مدل از داده‌های باد و شارش‌های جوی با وضوح مکانی °0/25 و با گام زمانی ۶ ساعته از بانک داده‌های روزانه ECMWF با داده‌های بازتحلیل ارا5 و ارا-اینتریم استفاده شده است. مدل برای مدت 10 سال (2009-2018)، برای هر یک از داده‌های بازتحلیل (ارا-اینتریم و ارا5)، بطور مجزا پیاده‌سازی و اجرا شد. با مقایسه دما‌های سطحی دریای خزر مستخرج از خروجی‌های مدل و تصاویر ماهواره‌ای، داده‌های بازتحلیل ارا5 تطابق بیشتری نسبت به ارا-اینتریم دارند یافته‌ها نشان می‌دهند اختلاف تغییرات زمانی و مکانی دمای سطحی دریای خزر در دو حالت ارا5 و ارا-اینتریم در حوضه شمالی ناچیز و در حوضه میانی نسبتاً محسوس و در حوضه جنوبی معنی دار است به طوری که داده‌های ارا5 باعث بهبود نتایج میانگین دمای سالانه خروجی مدل به میزان حدود 7% در حوضه جنوبی دریای خزر شده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

The impact of the latest reanalysis data of the ECMWF model on the surface temperature changes of the Caspian Sea

نویسندگان [English]

  • Manijeh Vosoughi 1
  • Dariush Mansoury 2
  • Abbassali Aliakbari Bidokhti 3
1 Physical Oceanography, Faculty of Natural Resources and Marine Sciences, Tarbiat Modares University, Noor, Iran.
2 Department of Marine Physics, Faculty of Marine Science, Tarbiat Modares University, Nour, Iran
3 Department of Space Physics, Institute of Geophysics, University of Tehran, Tehran, Iran.
چکیده [English]

In many studies related to hydrodynamic modeling of seas and oceans, ERA-Interim data have been utilized while the use of ERA5 data has been emphasized more in recent research. Thereby, investigating the difference between the two recent reanalysis data and their impact on determining the physical parameters of the sea is of particular importance. In this research, the surface temperature changes of the Caspian Sea were investigated based on the latest reanalysis data of the European Center for Medium-Term Atmospheric Forecasts (ECMWF), using a developed three-dimensional hydrodynamic numerical model. In this model, the data of wind and atmospheric fluxes were obtained from ECMWF daily database with a spatial resolution of 0.25 and a time step of 6 hours. The model was implemented separately for the ERA-Interim and ERA5 data for a period of 10 years (2009-2018). A comparison of the surface temperatures of the Caspian Sea extracted from the model outputs and satellite images showed that the difference in temporal and spatial changes of the surface temperature was more consistent in ERA5 compared to ERA-Interim. The results showed that the difference in the temporal and spatial changes in the surface temperature of the Caspian Sea in the ERA5 and ERA-Interim was insignificant in the northern basin, relatively significant in the middle basin, and highly significant in the southern basin, so that the data of ERA5 has improved the results of the average annual temperature of the model output by about 7% in the southern basin of the Caspian Sea.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Sea surface temperature
  • Era-Interim
  • Era5
  • POM model
  • Caspian Sea