Modellantrieb NAOSIM

Das Meereismodell benötigt zur Simulation von Meereis und Ozean die in der Atmosphäre herrschenden zeitabhängigen Randbedingungen (atmosphärischer Antrieb), welche die zeitliche Entwicklung der prognostischen Variablen kontrollieren. Der atmosphärische Antrieb erfolgt für die Lufttemperatur, und der Taupunkttemperatur in zwei Meter Höhe über dem Erdboden, die Windgeschwindigkeit in 10 m Höhe sowie die vektorielle Komponente der Windschubspannung, welche aus dem Zehn-Meter-Wind berechnet wird.

Als Antrieb werden 6-stündliche Analysen des European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) für die Temperatur, die Taupunkttemperatur, den Wind und die Windschubspannung sowie den Bewölkungsgrad verwendet. Weil der Niederschlag nicht als Analyse-Datensatz vorhanden ist, wird die entsprechende 24-stündliche Prognose des ECMWF genutzt. Alle Antriebsdaten liegen mit einer räumlichen Auflösung von 0,25 Grad vor. Vor einer Simulation müssen die Antriebsdaten auf das Modellgitter interpoliert werden. Die Windschubspannungen müssen gedreht werden, da auch das Modellgitter gegenüber dem geographischen Gitter gedreht ist. Die solare Einstrahlung wird mit Hilfe einer empirischen Formel bestimmt und die langwellige Einstrahlung aus der Atmosphäre auf die Eis- bzw. Schneeoberfläche wird mit Hilfe des Stefan-Boltzmann-Gesetzes beschrieben.

Der arktische Ozean ist am südlichen Rand bei etwa 50 Grad Nord offen, so dass hier spezifische Messgrößen (Tracer), wie beispielsweise Salzgehalt und Temperatur aus dem Modellgebiet austreten können. An den anderen Rändern ist der Ozean geschlossen. An bestimmten Einstrompunkten des Modells werden Temperatur und Salzgehalt nach einer Klimatologie vorgegeben.