Research and Development: Applications

Celem projektu jest szczegółowe zbadanie warunków klimatyczno-hydrodynamicznych w rejonie Bałtyku Południowego, oraz ich wpływu na zjawisko występowania lodu morskiego. Ze szczególnym uwzględnieniem: warunków granicznych powstawania i zaniku lodu, dryfu kry, powierzchni zlodzenia, frakcji oraz grubości lodu morskiego. Występowanie zjawisk lodu morskiego jest podyktowane warunkami klimatycznymi, które odpowiadają za powstawanie, rozmiar i przemieszczanie się lodu morskiego w określonym akwenie. Zjawiska lodowe na Morzu Bałtyckim są szczególnie wrażliwe na zachmurzenie i nasłonecznienie latem, oraz na temperaturę powietrza i powierzchni wody oraz prędkość wiatru nad Bałtykiem pod koniec jesieni i zimy poprzedzającej moment pojawienia się lodu. Zjawiska lodowe na Morzu Bałtyckim zależą również od długości okresów, kiedy suche i zimne masy powietrza polarno-kontynentalnego utrzymują się nad regionem Bałtyku ze względu na działanie wschodniego krążenia antycyklonicznego, od prądów morskich oraz ogólnych cech danego basenu, takich jak jego rozmiar, głębokość, stopień wystawienia na otwarte morze, konfiguracja linii brzegowej, kierunki wiatru i dopływy rzeczne.

Motywacją powyższych badań jest niewielka ilość danych o rozmieszczeniu i grubości zlodzenia w rejonie dla Bałtyku Południowego. Zjawiska lodowe mają znaczący wpływ na parametry projektowe inwestycji przeprowadzanych na morzu. Przy czym wystąpienie lodu stanowi zagrożenie zarówno dla infrastruktury żeglugowej, jak również dla planowanych inwestycji mających strategiczne znaczenie dla energetyki Polski (np. Morskie farmy wiatrowe). Do realizacji założonego zadania planuję się użycia modelu numerycznego NEMO. NEMO (NUCLEUS FOR EUROPEAN MODELLING OF THE OCEAN) jest wszechstronnym narzędziem przeznaczonym do badania dynamiki oceanu oraz jego interakcji z systemem klimatycznym Ziemi na szerokim zakresie przestrzennych i czasowych skal. Integruje on model oceaniczny z modelem lodowca morskiego (SI3), pasywnymi wskaźnikami oraz modelami biogeochemicznymi (TOP). NEMO umożliwia wbudowaną dwukierunkową siatkę za pomocą AGRIF, co pozwala dostosować go zarówno do badań cyrkulacji oceanicznej na poziomie regionalnym, jak i globalnym, nawet na rozdzielczość rzędu kilometrów. W poziomie używa krzywoliniowej ortogonalnej siatki, a w pionie wykorzystuje różne układy współrzędnych. Rozkład zmiennych odbywa się na trójwymiarowej siatce typu Arakawa C.

Planowanym efektem projektu będą publikacje w czasopismach z listy filadelfijskiej o tematyce dotyczącej reanalizy zlodzenia w obszarze Bałtyku Południowego oraz krótko i długo okresowe prognozowanie parametrów fizycznych do wystąpienia zlodzenia w obszarze zainteresowania.