Modelowanie oddziaływań lodu morskiego z falowaniem w warunkach turbulentnych
Grant ID: PT01125
Project leader: Agnieszka Herman
Implementers:
- Agnieszka Herman
- Nikola Wierzbicka-Mróz
Instytut Oceanologii PAN w Sopocie
Sopot
Start date: 2024-02-26
Planned end date: 2027-12-31
Project summary
Projekt jest częścią finansowanego przez NCN projektu OPUS-24 nr 2022/47/B/ST10/01129 pt. „Lód morski, falowanie i turbulencja – od skali laboratoryjnej do lepszych modeli wielkoskalowych”. Tematem projektu są oddziaływania pomiędzy lodem morskim, falowaniem wiatrowym i turbulencją w powierzchniowej warstwie morza (OML). Projekt koncentruje się na dwóch grupach procesów. Jest to: (i) dyssypacja energii fal w turbulentnej warstwie granicznej pod lodem oraz (ii) oddziaływania pomiędzy cyrkulacją Langmuira, falowaniem oraz produkcją i dynamiką śryżu lodowego w połyniach przybrzeżnych. Centralną część projektu stanowią pomiary laboratoryjne Scripps Ocean–Atmosphere Research Simulator (SOARS) oraz obliczenia numeryczne z wykorzystaniem m.in. LIGGGHTS (wersja autorska kierownika projektu), modeli falowych SWAN i WaveWatchIII i modelu hydrodynamicznego CROCO (kod wszystkich trzech modeli pozwala na obliczenia równoległe). Główne cele obliczeniowej części projektu to:
1. Ocena wkładu dyssypacji pod lodem w całkowitą dyssypację energii fal w lodzie morskim w różnych warunkach (symulacje za pomocą WaveWatchIII i SWAN).
2. Rozwijanie modelu śryżu lodowego opartego na Herman et al. (Cryosphere, 2020) w celu jego dostosowania do realistycznych symulacji w połyniach przybrzeżnych. W szczególności, implementacja termodynamiki śryżu. Wykorzystanie modelu w połączeniu z danymi pomiarowymi i satelitarnymi do analizy dynamiki połyni i oddziaływań falowania i lodu morskiego na tych obszarach.
3. Sformułowanie zestawu funkcji źródeł dla modeli spektralnych falowania odpowiednich dla obszarów połyni. Opisanie bilansu energii falowej i mechanizmów jej dyssypacji na tych obszarach.
1. Ocena wkładu dyssypacji pod lodem w całkowitą dyssypację energii fal w lodzie morskim w różnych warunkach (symulacje za pomocą WaveWatchIII i SWAN).
2. Rozwijanie modelu śryżu lodowego opartego na Herman et al. (Cryosphere, 2020) w celu jego dostosowania do realistycznych symulacji w połyniach przybrzeżnych. W szczególności, implementacja termodynamiki śryżu. Wykorzystanie modelu w połączeniu z danymi pomiarowymi i satelitarnymi do analizy dynamiki połyni i oddziaływań falowania i lodu morskiego na tych obszarach.
3. Sformułowanie zestawu funkcji źródeł dla modeli spektralnych falowania odpowiednich dla obszarów połyni. Opisanie bilansu energii falowej i mechanizmów jej dyssypacji na tych obszarach.
Publications
- Herman, A., Bradtke, K., Fetch-Limited, Strongly Forced Wind Waves in Waters With Frazil and Grease Ice – Spectral Modeling and Satellite Observations in an Antarctic Coastal Polynya, J. of Geophysical Research 129, (2024) e2023JC020452
- Herman, A., Swirad, Z., Moskalik, M., Increased exposure of the shores of Hornsund (Svalbard) to wave action due to a rapid shift in sea ice conditions, Elementa: Science of the Anthropocene ?, (2024) ?
Contact
Traugutta 75, Street, 80-221 Gdańsk
tel.: + 48 58 347 24 11
email: office@task.gda.pl
NIP: 584-020-35-93
REGON: 000001620
Opening hours: Monday-Friday 08.00 am – 03.00 pm