I ett integrerat jordsystem är kopplingen mellan luft och hav kritisk för att kunna förklara variationsprocesser på tidsskalan från dagar till årtionden. Detta är grundläggande för att kunna förstå den regionala miljön och klimatet. Detta modellsystem kommer att förbättra förståelsen av viktiga samspel mellan atmosfären och havet, och ge en bättre presentation av utbyten mellan luft och hav i modellerna. Den höga upplösningen visar mer detaljerade lokala egenskaper, särskilt längs komplicerade kustremsor över både land och hav.
Beskrivning av modellen
Det regionala kopplade modellsystemet för Nordsjön och Östersjön består av regionalversionen av oceanmodellen NEMO (Madec, 2011), Rossby Centrets regionala klimatmodell RCA4 (Samuelsson m.fl., 2011; Kupiainen m.fl., 2014), havsismodellen LIM3 (Vancoppenolle m.fl., 2009) och flodavrinningsmodellen CaMa-Flood (Yamazaki m.fl., 2011).
RCAs domän och topografi (den röda fyrkanten är domänen för flodavrinningsmodellen CaMa-Flood) (vänster). NEMOs domän och batymetri (höger) (enhet: meter). (Wang m.fl., 2015)
Inom det sammankopplade systemet körs atmosfärkomponenten RCA4, oceankomponenten NEMO (med havsismodellen LIM3) och avrinningsmodellen CaMa-Flood som tre separata system. För att kontrollera detta sammankopplade modellsystem integreras delmodellerna med hjälp av kopplaren OASIS3 (Ocean Atmosphere Sea Ice Soil Simulation Software) (Valcke, 2013). Kopplaren arbetar sekventiellt och kopplar olika modellkomponenter synkront till gemensamma fysiska gränssnitt vid olika tidsintervall. En komplett beskrivning av detta regionala modellsystem finns i Wang m.fl. (2015).
Utvärdering av modellen
Den kopplade prestandan av modellen analyseras med en simulering driven med återanalysdata från ERA-Interim vid modellområdets ränder. Det kopplade systemet simulerar observerade förhållanden mycket väl inom rimliga gränser, t.ex. avvikelser från genomsnittstemperaturer per årstid ligger i stort sett inom +/- 1 grad jämfört med observationer). Analyserna visar att modellsystemet är stabilt och passar för olika typer av studier av klimatförändringar.
Referenser
Kupiainen, M., Jansson, C., Samuelsson, P., Jones, C., Willén, U., Hansson, U., Ullerstig, A., Wang, S., and Döscher, R. 2014: Rossby Centre regional atmospheric model, RCA4, Rossby Center News Letter, Rossby Centre regional atmospheric model, RCA4
Madec, G. 2011.NEMO ocean engine, User Manual 3.3 , IPSL, Paris, France.
Samuelsson, P., Jones, C., Willen, U., Ullerstig, A., and co-authors. 2011. The Rossby Centre Regional Climate model RCAS3:model description and performance, Tellus, 63A, 4-23.
Valcke, S.. 2013. The OASIS3 coupler: a European climate modelling community software. Geosci. Model Dev., 6, 373-388, doi:10.5194/gmd-6-373-2013
Vancoppenolle, M., Fichefet, T.,Goosse, H., Bouillon, S., Madec,G. and Maqueda, M.A.M. 2009. Simulating the mass balance and salinity of arctic and antarctic sea ice. Ocean Modelling, 27, 33–53.
Wang,S., Dieterich, C., Döscher, R., Höglund, A., Hordoir, R., Meier, H., Samuelsson, P., & Schimanke, S, Development and evaluation of a new regional coupled atmosphere ocean model in the North Sea and Baltic Sea, Tellus A, 67, 24284, dx.doi.org/10.3402/tellusa.v67.24284, 2015
Yamazaki, D., Kanae, S., Kim, H. and Oki, T. 2011. A physically-based description of floodplain inundation dynamics in a global river routing model. Water Resour. Res. 47,W04501, doi:10.1029/2010WR009726.