Datenassimilation

Hydromod Ass Sheme

Zustandsbeschreibungen des Ozeans, die von numerischen Modellen berechnet werden, weisen Fehler auf, die mit Zunahme des Vorhersagezeitraums anwachsen. Diese Fehler resultieren aus Unvollkommenheiten in der Dynamik der Modelle, sowie aus Unsicherheiten hinsichtlich des Anfangszustandes und der Antriebsfelder. Datenassimilation ist eine Technik, um die Fehler des Modellzustandes durch eine dynamisch konsistente Verbindung von numerischem Modell und Beobachtungen zu verringern. In COSYNA werden verschiedene statistische und Variationsassimilationsmethoden angewandt, um die Beschreibungen des Ist-Zustands und der Vorhersagen zu korrigieren.

Die beiden untenstehenden Abbildungen vergleichen Modellergebnisse des „freien“ Laufes, d.h. ohne Verwendung von Beobachtungen, mit dem entsprechenden Datenassimilationslauf in dem zusätzlich HF-Radarmessungen verwendet wurden.

Die Datenassimilation beeinflusst offensichtlich Gebiete auch jenseits der Abdeckung mit Beobachtungsdaten. Dies kann anhand der Validierung bei FINO1 anschaulich gemacht werden. Die Ergebnisse von beiden Modellläufen sind für zwei vollständige Gezeitenzyklen an der Position der FINO1-Plattform, die außerhalb der Reichweite der HF-Radaranlagen liegt, dargestellt. Die Datenassimilation erzwingt eine Verschiebung der Gezeitenphase um etwa eine Stunde nach hinten und bringt sie so in größere Übereinstimmung mit den ADCP-Messungen. Dabei ist zu beachten, dass diese Beobachtungen nicht für die Assimilation verwendet wurden.