Δυναμική σύζευξη μεταξύ του Δυναμική σύζευξη μεταξύ του ατμοσφαιρικού και του κυματικού ατμοσφαιρικού και του κυματικού

μοντέλου του συστήματος ΠΟΣΕΙΔΩΝμοντέλου του συστήματος ΠΟΣΕΙΔΩΝ

Α. ΠαπαδόπουλοςΑ. Παπαδόπουλος11, , Π. ΚατσαφάδοςΠ. Κατσαφάδος22 και Γ. Κορρές και Γ. Κορρές33

11Ελληνικό Κέντρο Θαλασσίων Ερευνών, Ινστιτούτο Θαλάσσιων Βιολογικών Πόρων και Εσωτερικών ΥδάτωνΕλληνικό Κέντρο Θαλασσίων Ερευνών, Ινστιτούτο Θαλάσσιων Βιολογικών Πόρων και Εσωτερικών Υδάτων22Χαροκόπειο Πανεπιστήμιο Αθηνών, Τμήμα ΓεωγραφίαςΧαροκόπειο Πανεπιστήμιο Αθηνών, Τμήμα Γεωγραφίας33Ελληνικό Κέντρο Θαλασσίων Ερευνών, Ινστιτούτο ΩκεανογραφίαςΕλληνικό Κέντρο Θαλασσίων Ερευνών, Ινστιτούτο Ωκεανογραφίας

10o Πανελλήνιο Συμπόσιο Ωκεανογραφίας και Αλιείας

Το σύστημα ΠΟΣΕΙΔΩΝ

Ένα επιχειρησιακό σύστημα για την παροχή εξειδικευμένων μετρήσεων και προγνώσεων για τις περιβαλλοντικές συνθήκες των Ελληνικών Θαλασσών και της Μεσογείου

10o Πανελλήνιο Συμπόσιο Ωκεανογραφίας και Αλιείας

Το Δίκτυο Πλωτών Μετρητικών Σταθμών

10o Πανελλήνιο Συμπόσιο Ωκεανογραφίας και Αλιείας

ΣΕ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΙΑΚΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣΕ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΙΑΚΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ

Σύστημα πρόγνωσης καιρού (ΕΤΑ)

Σύστημα πρόγνωσης κυματισμού (WAM & WAVEWATCH)

Σύστημα πρόγνωσης θαλάσσιας κυκλοφορίας (POM)

Σύστημα πρόγνωσης θαλάσσιου οικοσυστήματος (ERSME)

ΣΕ ΕΚΤΑΚΤΕΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣΣΕ ΕΚΤΑΚΤΕΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ

Σύστημα πρόγνωσης εξέλιξης πετρελαιοκηλίδων

Σύστημα πρόγνωσης παράκτιου κυματισμού

10o Πανελλήνιο Συμπόσιο Ωκεανογραφίας και Αλιείας

Το Σύστημα Αριθμητικών Προγνώσεων

10o Πανελλήνιο Συμπόσιο Ωκεανογραφίας και Αλιείας

Το Σύστημα Πληροφόρησης

http://www.poseidon.hcmr.grhttp://www.poseidon.hcmr.gr

10o Πανελλήνιο Συμπόσιο Ωκεανογραφίας και Αλιείας

Σύζευξη αριθμητικών μοντέλων

Ατμοσφαιρικό μοντέλο

Υδροδυναμικό μοντέλο

Κυματικόμοντέλο

Αφομοίωση δεδομένων (SEEK filter)

Αφομοίωση δεδομένων (Optimal Interpolation)

Μοντέλο εδάφους

Αφομοίωση δεδομένων

(LAPS)

Μοντέλο κύκλουεδαφικής σκόνης

Υδρολογικό μοντέλο

Oικολογικό μοντέλο

Μοντέλο εξελ. πετρελαιοκηλ.

10o Πανελλήνιο Συμπόσιο Ωκεανογραφίας και Αλιείας

Αλληλεπιδράσεις ατμόσφαιρας – θάλασσας – έδαφοςΣύμφωνα με τη θεωρία ομοιότητας, στο επιφανειακό στρώμα, η κατακόρυφη κατανομή των ροών ενέργειας ακολουθεί τη λογαριθμική καμπύλη και προσεγγίζεται με τον καθορισμό των οριακών συνθηκών σε δύο επίπεδα: στο ψηλότερο, π.χ. στο ύψος του πρώτου επίπεδου του μοντέλου στο χαμηλότερο σε κάποιο ύψος κοντά στην επιφάνεια, π.χ. στο

ύψος τραχύτητας της επιφάνειας, z0.

10o Πανελλήνιο Συμπόσιο Ωκεανογραφίας και Αλιείας

Η έννοια του επιφανειακού στρώματος του ιξώδουςΜε την εφαρμογή ενός λεπτού ιξώδους υποστρώματος, πολύ κοντά στην επιφάνεια, το μήκος τραχύτητας z0, δεν παραμένει σταθερό αλλά καθορίζεται από το πάχος του υποστρώματος. Το πάχος του οποίου ρυθμίζεται από τη δυναμική κατάσταση της ατμόσφαιρας κοντά στην επιφάνεια, που διαμορφώνεται από τις μοριακές κινήσεις και τη μοριακή διάχυση.

10o Πανελλήνιο Συμπόσιο Ωκεανογραφίας και Αλιείας

Ιξώδες υπόστρωμα πάνω από υδάτινη επιφάνειαΘεωρείται ότι λειτουργεί για τρεις διαφορετικές καταστάσεις της υδάτινης επιφάνειας πάνω από την οποία εφαρμόζεται: Ομαλή και λίγο ταραγμένη: Η ανταλλαγή ενέργειας ρυθμίζεται από τις

μοριακές κινήσεις. Ταραγμένη: Το ιξώδες υπόστρωμα παύει να εφαρμόζεται στον

υπολογισμό της ροής της ορμής, ενώ συνεχίζει να λειτουργεί για τον υπολογισμό των ροών θερμότητας και υγρασίας.

Πολύ ταραγμένη και ύπαρξη αιωρούμενων σταγονιδίων: Όλες οι ροές ενέργειας ελέγχονται από την τύρβη.

10o Πανελλήνιο Συμπόσιο Ωκεανογραφίας και Αλιείας

Νέος υπολογισμός ύψος τραχύτητας z0

αCH : συντελεστής Charnock

Στα ατμοσφαιρικά μοντέλα θεωρείται σταθερός.

Εξαρτάται όμως από την κατάσταση της θάλασσας.

Το κυματικό μοντέλο τον υπολογίζει με τη σχέση:

3

2

CH0 104.2,αmaxg

uz

10o Πανελλήνιο Συμπόσιο Ωκεανογραφίας και Αλιείας

Αριθμητικά πειράματα – περίπτωση 21-28/03/2011

Ατμοσφαιρικό Κυματικόπεδίο ανέμου

πεδίο aCH

πεδίο z0

πεδίο ύψους κύματος

Ατμοσφαιρικό Κυματικόπεδίο ανέμου

10o Πανελλήνιο Συμπόσιο Ωκεανογραφίας και Αλιείας

Διαφορές ταχύτητας ανέμου και σημ. ύψους κύματος

10o Πανελλήνιο Συμπόσιο Ωκεανογραφίας και Αλιείας

Διαφορές θερμοκ. αέρα και λανθάνουσας θερμότητας

10o Πανελλήνιο Συμπόσιο Ωκεανογραφίας και Αλιείας

Αριθμητικό πείραμα – περίπτωση 21-28/03/2011

10o Πανελλήνιο Συμπόσιο Ωκεανογραφίας και Αλιείας

Επόμενα βήματα

Η έρευνα πραγματοποιείται στα πλαίσια του ευρωπαϊκού προγράμματος My-Wave (2012-2014), με τη συμμετοχή 13 ερευνητικών φορέων (όπως, ECMWF, UKMO, Meteo France, ΚΝΜΙ, Νορβηγική Μετεωρολογική Υπηρεσία, HZG (πρώην GKSS), CNR-ISMAR, Deltares).

Η προτεινόμενη μέθοδος θα δοκιμαστεί και για άλλες περιπτώσεις.

Τα πεδία ανέμου και κυματισμού θα συγκριθούν απευθείας με τις μετρήσεις του δικτύου των πλωτών μετρητικών σταθμών του ΠΟΣΕΙΔΩΝ καθώς και με δορυφορικές παρατηρήσεις και θα αξιολογηθούν ανάλογα.

Το καλοκαίρι του 2013 θα τεθεί σε επιχειρησιακή λειτουργία.