Spis treści
Od Autora . . . . 7
Wstęp . . . . 9
Rozdział 1. Wprowadzenie do modelowania i prognozowania hydrodynamiki morza . . . . 13
1.1. Modelowanie a prognozowanie hydrodynamiki . . . . 14
1.1.1. Modelowanie retrospektywne i prognozowanie . . . . 15
1.1.2. Rodzaje prognoz . . . . 16
1.2. Metoda modelowania retrospektywnego . . . . 17
1.2.1. Inicjalizacja modelu hydrodynamicznego . . . . 18
1.2.2. Kalibracja, weryfikacja i walidacja modelu . . . . 20
1.2.3. Downscaling dynamiczny . . . . 24
1.3. Modelowanie hydrodynamiki Bałtyku . . . . 28
1.3.1. Modele jednowymiarowe . . . . 29
1.3.2. Modele dwuwymiarowe . . . . 29
1.3.3. Modele trójwymiarowe . . . . 30
1.4. Prognozowanie hydrodynamiki Bałtyku na tle współczesnych programów badawczych . . . . 32
1.4.1. Modele i prognozy hydrodynamiki w skali oceanicznej . . . . 32
1.4.2. Europejska oceanografia operacyjna . . . . 33
1.4.3. Prognozowanie hydrodynamiki Bałtyku . . . . 36
Rozdział 2. Metody prognozowania operacyjnego oraz ze scenariuszem (na przykładzie M3D i ProDeMo) . . . . 37
2.1. Metoda prognozowania operacyjnego . . . . 37
2.1.1. Zintegrowany system operacyjny . . . . 37
2.1.2. Asymilacja danych w czasie rzeczywistym . . . . 38
2.1.3. Sieć obserwacyjna . . . . 44
2.1.4. Bieżąca walidacja prognoz . . . . 47
2.1.5. Udostępnianie i dostarczanie prognoz użytkownikom . . . . 48
2.2. Metoda prognozowania ze scenariuszem . . . . 48
2.2.1. Scenariusz Bałtyckiego Programu Działania (BPD) . . . . 49
Rozdział 3. Model ekohydrodynamiczny (M3D i ProDeMO) . . . . 53
3.1. Model hydrodynamiczny M3D – równania i warunki brzegowe . . . . 53
3.2. Rozwijanie modelu ekohydrodynamicznego (M3D i ProDeMO) . . . . 57
3.3. Analiza retrospektywnych symulacji zmian poziomu Bałtyku . . . . 60
3.3.1. Analiza spektralna wahań poziomu morza . . . . 60
3.3.2. Trendy zmian poziomu morza . . . . 60
3.3.3. Zastosowanie metody PCA do wyróżnienia wzorców przestrzennej zmienności poziomów morza . . . . 61
Rozdział 4. Wybrane rezultaty modelowania retrospektywnego i prognozowania hydrodynamiki Bałtyku . . . . 63
4.1. Długookresowe zmiany poziomu Bałtyku i ich związek z sytuacją anemobaryczną 64 4.1.1. Zgodność obserwowanych i modelowanych szeregów czasowych wahań poziomu morza . . . . 64
4.1.2. Charakterystyki ciśnienia atmosferycznego i pól wiatrów sezonowych nad Bałtykiem . . . . 67
4.1.3. Sezonowa zmienność modelowanych zmian powierzchni swobodnej Morza Bałtyckiego . . . . 68
6 Spis treści
4.1.4. Podstawowe składowe przestrzenne modelowanych zmian poziomu morza 72
4.2. Modelowane prądy w Bałtyku . . . . 75
4.2.1. Prądy powierzchniowe i podpowierzchniowe . . . . 76
4.2.2. Sezonowa zmienność cyrkulacji powierzchniowej . . . . 78
4.2.3. Wieloletnia zmienność prądów powierzchniowych – odniesienie do Oscylacji Północnoatlantyckiej (NAO) . . . . 87
4.2.4. Główne cechy prądów powierzchniowych . . . . 93
4.3. Modelowane zjawiska lodowe w Bałtyku . . . . 94
4.3.1. Temperatura wody powierzchniowej . . . . 94
4.3.2. Grubość pokrywy lodowej . . . . 96
4.3.3. Koncentracja lodu . . . . 98
4.3.4. Zasięg pokrywy lodowej . . . . 101
4.4. Modelowane rozpływy wód rzecznych na polskim wybrzeżu . . . . 103
4.4.1. Rozpływy wód rzek Pomorza . . . . 103
4.4.2. Rozpływy wód wiślanych w Zatoce Gdańskiej . . . . 109
4.5. Modelowana wymiana wód w strefie brzegowej . . . . 115
4.5.1. Wlewy wód morskich do jeziora Sarbsko . . . . 115
4.5.2. Wlewy wód morskich do jeziora Jamno . . . . 119
4.6. Regionalna prognoza operacyjna Bałtyku . . . . 121
4.7. Subregionalna prognoza operacyjna południowo-wschodniego Bałtyku . . . . 131
4.8. Prognoza zmian w ekosystemie Bałtyku 2000–2030, scenariusz BPD . . . . 134
Rozdział 5. Kierunki rozwoju modelowania i prognozowania hydrodynamiki morza . . . . 139
5.1. Potrzeba rozwoju metod modelowania i prognozowania . . . . 139
5.2. Globalizacja systemu prognoz . . . . 141
Podsumowanie . . . . 145
Bibliografia . . . . 153
Glosariusz . . . . 167
Spis akronimów . . . . 171
Spis tabel . . . . 173
Spis rysunków . . . . 175
Modelling and forecasting of the Baltic Sea hydrodynamics (summary) . . . . 179
List of tables . . . . 185
List of figures . . . . 187
—–
