Dự báo dài hạn các yếu tố thủy văn biển
9.2.1. Các phương pháp thuỷ động lực học
Việc xây dựng các phương pháp dự báo dài hạn nhiệt độ nước trên cơ sở các mô hình thủy nhiệt động lực liên quan tới rất nhiều khó khăn, trong đó đáng kể nhất là sự thiếu vắng những dự báo khí tượng dài hạn tin cậy và việc tính tới các nhân tố bình lưu. a) Một trong những thử nghiệm đầu tiên theo hướng này thuộc về J. Ađem [1]. Mô hình dự báo của ông đã mô tả cân bằng nhiệt trong lớp mặt đại dương và lớp dưới cùng 10km của khí quyển, trong đó tính tới lượng nhiệt đến từ khí quyển, các nhân tố bình lưu và xáo trộn rối theo phương ngang. Tuỳ thuộc vào đặc điểm vùng dự báo tác giả này đã thử nghiệm các phương án riêng biệt như: chỉ tính tới xáo trộn theo phương ngang; chỉ tính tới dòng nhiệt đến từ khí quyển; tính tới vận chuyển nhiệt theo phương ngang và thẳng đứng.
b) Tại Trung tâm Khí tượng Thuỷ văn Liên bang Nga đã xây dựng và triển khai nghiệp vụ phương pháp dự báo dài hạn nhiệt độ và độ dày lớp tự đồng nhất dựa theo mô hình tích phân của Kalatxki [10,11] mô tả cân bằng nhiệt của lớp mặt tự đồng nhất
h∂∂Tt =Q0+Qa−Qh,
trong đóh− độ dày lớp tự đồng nhất,T− nhiệt độ,Q0− cân bằng nhiệt mặt đại dương,
Qh− dòng nhiệt qua biên dưới của lớp tựa đồng nhất, Qa=h∫
0(u∂∂Tx +v∂∂Ty +w∂∂Tz)dz− bình lưu nhiệt trong lớp tựa đồng nhất.
Để khép kín hệ phương trình thường người ta sử dụng phương trình cân bằng động năng rối dưới dạng tích phân hay vi phân và một số giả thiết khác liên quan tới các dòng nhiệt tại biên dưới của lớp tựa đồng nhấtQh.
Mô hình mô tả trên đây đã được sử dụng để lập dự báo cả ngắn hạn và dài hạn về nhiệt độ mặt biển, độ dày lớp tựa đồng nhất gần mặt. Người ta cũng đã dùng mô hình này có thể khôi phục lại những đặc trưng của nêm nhiệt mùa nhờ giả thiết về tính tự mô hình của profil nhiệt độ trong nêm nhiệt mùa.