Региональное моделирование климата для географического анализа
Аннотация
Современное состояние и развитие климатического моделирования достигло такого уровня, что может рассматриваться как определенная альтернатива традиционным источникам информации об окружающей среде, экосистемах, их динамике и др. Стремительное развитие метеорологии и климатологии, вычислительных технологий и представлений о физических процессах в почве и растительности позволили включать в современные климатические модели детальное описание механизмов обмена теплом, влагой, парниковыми газами, а также взаимодействия между приземным слоем воздуха, подстилающей поверхностью, почвой и растительными сообществами. Предметом настоящей статьи является вопрос о получении высокодетализированных данных о метеорологических переменных, о теплообмене и влагообмене поверхности с атмосферой. В данной статье рассматриваются методологические основы климатического моделирования и приводятся примеры конкретного применения результатов расчетов для решения широкого спектра эколого-географических задач.
Ключевые слова
даунскейлинг,
мезомасштабные процессы,
пространственно-временная детализация,
гидрометеорологический архив,
климат,
моделирование
При поддержке: Работа выполнена в рамках госбюджетной темы АААА-А16-116032810086-4 и при финансовой поддержке РФФИ (проект № 18-05-60147).
Об авторах
А. В. Кислов
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Россия
географический факультет, кафедра метеорологии и климатологии, заведующий кафедрой, профессор, докт. геогр. н.
Россия
географический факультет, кафедра метеорологии и климатологии, заведующий кафедрой, профессор, докт. геогр. н.
П. А. Торопов
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Россия
географический факультет, кафедра метеорологии и климатологии, доцент, канд. геогр. н.
Россия
географический факультет, кафедра метеорологии и климатологии, доцент, канд. геогр. н.
В. С. Платонов
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Россия
географический факультет, кафедра метеорологии и климатологии, ст. науч. с., канд. геогр. н.
Россия
географический факультет, кафедра метеорологии и климатологии, ст. науч. с., канд. геогр. н.
А. В. Ольчев
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Россия
географический факультет, кафедра метеорологии и климатологии, вед. науч. с., докт. биол. н.
Россия
географический факультет, кафедра метеорологии и климатологии, вед. науч. с., докт. биол. н.
М. И. Варенцов
Научно-исследовательский вычислительный центр МГУ им. М.В. Ломоносова
Россия
мл. науч. с., канд. геогр. н.
Россия
мл. науч. с., канд. геогр. н.
Список литературы
1. Варенцов М.И., Самсонов Т.Е., Кислов А.В., Константинов П.И. Воспроизведение острова тепла Московской агломерации в рамках региональной климатической модели COSMOCLM // Вестн. Моск. ун-та. Серия 5. География. 2017. № 6. С. 25–37.
2. Горлач И.А., Кислов А.В., Алексеева Л.И. Опыт исследования вертикальной структуры городского острова тепла на основе спутниковых данных // Исследования Земли из космоса. 2017. № 4. С. 36–46.
3. Кадыгров Е.Н., Кузнецова И.Н., Голицын Г.С. Остров тепла в пограничном слое атмосферы над большим городом: новые результаты на основе дистанционных данных // Докл. АН. 2002. Т. 385. № 4. С. 541–548.
4. Калинин Н.А., Кислов А.В., Бабина Е.Д., Ветров А.Л. Оценка качества воспроизведения моделью MM5 температуры воздуха в июле на Урале // Метеорология и гидрология. 2010. № 10. С. 15–22.
5. Кислов А.В., Варенцов М.И., Горлач И.А., Алексеева Л.И. «Остров тепла» Московской агломерации и урбанистическое усиление глобального потепления // Вестн. Моск. ун-та. Серия 5. География. 2017. № 4. С. 12–19.
6. Кислов А.В., Суркова Г.В. О модели регионального климата // Метеорология и гидрология. 1995. № 5. С. 23–31.
7. Кислов А.В., Ривин Г.С., Платонов В.С. и др. Мезомасштабное моделирование экстремальных ветров над Охотским морем и островом Сахалин // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2018. Т. 54. № 4. С. 381–385.
8. Климат Москвы в условиях глобального потепления / Под редакцией А.В. Кислова. М.: Изд. Моск. ун-та, 2017. 288 с.
9. Кузнецова И.Н., Нахаев М.И. Сезонные особенности термической структуры нижних слоев атмосферы в Московском мегаполисе по данным микроволновых измерений температуры // 80 лет Гидрометцентру России. М.: ТРИАДА ЛТД, 2010. С. 389–400.
10. Кузьмина Е.В., Ольчев А.В., Розинкина И.А. и др. Применение мезомасштабной модели COSMO-СLM для оценки влияния изменения лесистости европейской части России на региональные метеорологические условия // Метеорология и гидрология. 2017. № 9. С. 48–58.
11. Ландсберг Г.Е. Климат города. Л.: Гидрометеоиздат, 1983. 246 с.
12. Локощенко М.А., Корнева И.А., Кочин А.В. и др. О высотной протяженности городского «острова тепла» над Москвой // Докл. АН. 2016. Т. 466. № 2. С. 213–217.
13. Ольчев А.В., Розинкина И.А., Кузьмина Е.В. и др. Оценка влияния изменения лесистости центрального региона Восточно-Европейской равнины на летние погодные условия // Фундаментальная и прикладная климатология. 2017. Т. 4. С. 79–101.
14. Ривин Г.С., Розинкина И.А., Вильфанд Р.М. и др. Система COSMO-Ru негидростатического мезомасштабного краткосрочного прогноза погоды Гидрометцентра России: второй этап реализации и развития // Метеорология и гидрология. 2015. № 6. С. 58–70.
15. Эколого-географические последствия глобального потепления климата ХХI века на Восточно-Европейской равнине и в Западной Сибири / Под ред. Н.С. Касимова, А.В. Кислова. М.: Макспресс, 2011. 496 с.
16. Bartalis Z., Naeimi V., Hasenauer S., Wagner W. ASCAT Soil Moisture Product Handbook // ASCAT Soil Moisture Report Series. 2008. № 15. Institute of Photogrammetry and Remote Sensing, Vienna University of Technology, Austria.
17. Bornstein R.D. Observations of the Urban Heat Island Effect in New York City // J. Appl. Meteorol. 1968. Т. 7. № 4. P. 575–582.
18. Bromwich D., Wilson A., Bai L. et al. The Arctic System Reanalysis Version 2 // Bull. Amer. Meteor. Soc. 2018. doi:10.1175/BAMS-D-16-0215.1.
19. Bromwich D.H., Wilson A.B., Bai L.-S. et al. A comparison of the regional Arctic System Reanalysis and the global ERA-Interim Reanalysis for the Arctic // Quarterly Journal of Royal Meteorological Society. 2016. V. 142. P. 644–658.
20. Champeaux J. L., Masson V., Chauvin F. ECOCLIMAP: a global database of land surface parameters at 1 km resolution // Meteorological Applications. 2005. V. 12. № 1. P. 29–32.
21. Dee D.P., Uppala S., Simmons A. et al. The ERA-Interim reanalysis: configuration and performance of the data assimilation system // Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society. 2011. V. 553. P. 553–597.
22. Defourny P., Vancutsem C., Bicheron P. et al. Globcover: a 300 m global land cover product for 2005 using ENVISAT MERIS time series // Proceedings of the ISPRS Commission VII mid-term Symposium: Remote Sensing: from pixels to processes. 2006.
23. Huneeus N., Schulz M., Balkanski Y. et al. Global dust model intercomparison in AeroCom phase I //Atmospheric Chemistry and Physics. 2011. Т. 11. № 15. P. 7781.
24. Inness A., Baier F., Benedetti A. et al. The MACC reanalysis: an 8 yr data set of atmospheric composition // Atmospheric chemistry and physics. 2013. V. 13. P. 4073–4109.
25. Kalnay E., Kanamitsu M., Kistler R. et al. The NCEP/NCAR 40-year reanalysis project // Bulletin of the American Meteorological Society. 1996. V. 77. № 3. P. 437–471.
26. Lokoshchenko M.A. Urban Heat Island and Urban Dry Island in Moscow and Their Centennial Changes // J. Appl. Meteorol. Climatol. 2017. Т. 56. № 10. P. 2729–2745.
27. Mesinger F., DiMego G., Kalnay E. et al. North American Regional Reanalysis // Bulletin of American Meteorological Society. 2006. V. 3. P. 343–360.
28. Rienecker M.M., Suarez M.J., Gelaro R. et al. MERRA: NASA’s modern-era retrospective analysis for research and applications // Journal of Climate. 2011. V. 24. № 14. P. 3624–3648.
29. Warner T. Numerical weather and climate prediction. Cambridge University Press, 2011. 526 p.
30. Wedi N. Increasing horizontal resolution in numerical weather prediction and climate simulations: illusion or panacea? // Phil. Trans. Roy. Soc. A. 2014. V. 372.
31. Wilby R.L., Wigley T.M.L. Downscaling general circulation model output: a review of methods and limitations // Progress in Physical Geography. 1997. V. 21. P. 530–548.
32. Wouters H., Demuzere M., Blahak U. et al. Efficient urban canopy parametrization for atmospheric modelling: description and application with the COSMO-CLM model for a Belgian Summer // Geosci. Model Dev. 2016. V. 9. P. 3027–3054.
Рецензия
Для цитирования:
Кислов А.В., Торопов П.А., Платонов В.С., Ольчев А.В., Варенцов М.И. Региональное моделирование климата для географического анализа. Вестник Московского университета. Серия 5. География. 2019;(5):3-12.
For citation:
Kislov A.V., Toropov P.A., Platonov V.S., Oltchev A.V., Varentsov M.I. Regional climate modeling for geographical analysis. Vestnik Moskovskogo universiteta. Seriya 5, Geografiya. 2019;(5):3-12. (In Russ.)
Просмотров:
1002
Послать статью по эл. почте 
