Comparison of Atmospheric Reanalysis of the XX Century with the Meteorological Observations of the Expedition of G.L. Brusilov on the Ship "St. Anna" During the Forced Drift of 1912–1914

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

The paper presents the results of a comparison of the atmospheric reanalysis of the 20th century ERA-20C and NOAA-CIRES-DOE 20th Century Reanalysis with the data of meteorological observations made during the forced drift of the schooner «St. Anna» in 1912–1914 in the Arctic. Synchronous time series of atmospheric pressure, air temperature and wind were compared using correlation analysis and estimates of mean error (bias) and root-mean-square error (RMSE). To compare wind data, specialized techniques for comparing vector series were used. For all meteorological characteristics, the NOAA-CIRES-DOE 20 version 3 reanalysis shows the highest values of correlation and the lowest RMSE values. The minimum mean error values for atmospheric pressure and air temperature data are shown by the ERA-20C reanalysis. It has been established that there is a systematic deviation of approximately 12–15° between the wind measurement data and the reanalysis wind.

Толық мәтін

Рұқсат жабық

Авторлар туралы

R. May

Krylov State Research Center; Saint Petersburg State University

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: rimay@mail.ru
Ресей, 44, Moskovskoe Hwy, Saint Petersburg, 196158; 33–35, Line 10, Vasilyevsky Island, Saint Petersburg, 199178

S. Tsedrik

Saint Petersburg State University

Email: rimay@mail.ru
Ресей, 33–35, Line 10, Vasilyevsky Island, Saint Petersburg, 199178

E. Ermolov

Russian Arctic National Park

Email: rimay@mail.ru
Ресей, 36, Northern Dvina Emb., Arkhangelsk, 163069

Әдебиет тізімі

  1. Белышев А.П., Клеванцов Ю.П., Рожков В.А. Вероятностный анализ морских течений. Л.: Гидрометеоиздат, 1983, 264 с.
  2. Брейтфус Л. Полярная экспедиция лейтенанта Г. Л. Брусилова на шхуне «Св. Анна». Петроград: Записки по гидрографии. Приложение к 4 Вып XXXVIII, 1914, 78 с.
  3. Визе В.Ю. К вопросу об островах в северной части Карского моря // Исследования морей СССР. Вып. 14. 1931. С. 155–169.
  4. Визе В.Ю. О поверхностных течениях в Карском море // Изв. Центр. Гидрометеорологического бюро. 1924. Вып. 3. С. 86–101.
  5. Демчев Д.М., Кулаков М.Ю., Макштас А.П., Махотина И.А., Фильчук К.В., Фролов И.Е. Верификация данных реанализов ERA-Interium и ERA5 о приповерхностной температуре воздуха в Арктике // Метеорология и гидрология. 2020. № 11. С. 36–46.
  6. Иванов Н.Е. О характеристиках корреляции скоростей ветра, морских течений и дрейфа льда // Метеорология и гидрология. 2004. № 8. С. 61–73.
  7. Кулаков М.Ю., Макштас А.П., Шутилин С.В. Верификация данных реанализа NCEP/NCAR по результатам наблюдений на дрейфующих станциях «Северный полюс» // Проблемы Арктики и Антарктики. 2013. № 1(95). С. 88–96.
  8. Наставление по службе прогнозов. Раздел 3. Часть III. Служба морских гидрологических прогнозов. (РД 52.27.759) М., Гидрометцентр России, 2011. 66 с.
  9. Compo G.P., Whitaker J.S., Sardeshmukh P.D., Matsui N., Allan R.J., Yin X., Gleason B.E., Vose R.S., Rutledge G., Bessemoulin P., Bronnimann S., Brunet M., Crouthamel R.I., Grant A.N., Groisman P.Y., Jones P.D., Kruk M., Kruger A.C., Marshall G.J., Maugeri M., Mok H.Y., Nordli Ø., Ross T.F., Trigo R.M., Wang X., Woodruff S.D., Worley S.J. The Twentieth Century Reanalysis Project // Q. J. Roy. Meteorol. Soc. 2011. V. 137. P. 1–28.
  10. Ivanov N.E., Demchev D.M., Nesterov A.V. Application of A.M. Obukhov’s theory of correlation of vectors for scientific research and engineering calculations of ice drift in the Arctic Ocean // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. V. 1040. 012024. 2020. P. 1–12. doi: 10.1088/1755-1315/1040/1/012024
  11. Jonassen M.O., Valisuo I., Vihma T., Uotila P., Makshtas A.P., Launiainen J. Assessment of atmospheric reanalyses with independent observations in the Weddell Sea, the Antarctic // Journal of Geophysical Research: Atmospheres. V. 124. 2019. P. 12468-12484. doi: 10.1029/2019JD030897.
  12. King J., Marshall G., Colwell S., Arndt S., Allen-Sader C., Phillips T. The performance of the ERA-Interim and ERA5 atmospheric reanalyses over Weddell Sea pack ice // Journal of Geophysical Research: Oceans. V. 127. 2022. P. 1–12. doi: 10.1029/2022JC018805.
  13. Latonin M.M., Bashmachnikov I.L., Bobylev L.P., Davy R. Multi-model ensemble mean of global climate models fails to reproduce early twentieth century Arctic warming. // Polar Science. 2021. V. 30. 100677. doi.org/10.1016/j.polar.2021.100677.
  14. May R.I. Verification of sea ice drift data obtained from remote sensing information // Proceedings of International Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS). 2018. P. 7344–7347, doi: 10.1109/IGARSS.2018.8517650.
  15. Poli P., Hersbach H., Dee D.P., Berrisford P., Simmons A.J., Vitart F., Laloyaux P., Tan D.G.H., Peubey C., Thepaut J., Tremolet Y., Holm E.V., Bonavita M., Isaksen L., Fisher M. ERA-20C: An Atmospheric Reanalysis of the Twentieth Century// Journal of Climate. V. 29(11). 2016. P. 4083–4097.
  16. Tsedrik S.V. Model of the schooner «Saint Anna» drift with the usage of NOAA-CIRES-DOE 20CR and ERA-20C reanalises. // Complex Investigation of the World Ocean (CIWO-2023). Springer Proceedings in Earth and Environmental Sciences. Springer, Cham. 2023. https://doi.org/10.1007/978-3-031-47851-2_20

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
2. Fig. 1. Drift map of the schooner ‘St. Anna’ in 1912-1914.

Жүктеу (417KB)
3. Fig. 2. Example of time series of atmospheric pressure and air temperature from ship observations onboard the schooner ‘St. Anna’ and data of the NCD 20CR and ERA-20C atmospheric reanalyses.

Жүктеу (448KB)
4. Fig. 3. Mean error (a-c-c), RMS error (d-e) and correlation coefficient (g-i) of time series of atmospheric pressure (a, d, g), air temperature (b, e, h) and wind (c, f, i) based on ship observations on the schooner ‘St. Anna’ and data of atmospheric reanalyses.

Жүктеу (843KB)


Creative Commons License
Бұл мақала лицензия бойынша қол жетімді Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».