Implementarea de metode de asimilare de date pentru îmbunătăţirea predicţiei valurilor cu modele spectrale în bazinul Mării Negre

Abstract

Evaluarea și predicţia condiţiilor de val reprezintă un aspect important pentru planificarea activiţăţilor din mediul marin, în timp ce pe termen lung aceste date pot indica tendinţe climatologice care sunt evidenţiate mult mai clar de evoluţiile geomorfologice ale zonelor costiere. La ora actuală, cele mai bune informaţii sunt furnizate de sistemele de măsurare in situ, care prezintă dezavantajul că furnizează măsurători doar pentru o singură locaţie. Mai mult decât atât trebuie precizat că, în cazul unor condiţii de furtună, aceste instrumente pot furniza valori eronate sau, în cel mai rău caz, pot fi avariate. Studierea climatului valurilor din Marea Neagră a prezentat întotdeauna interes dar, cu toate acestea, în prezent în zonă nu există o reţea de măsurători in situ, dacă ne raportăm la numărul mic de balize și la faptul că majoritatea sunt amplasate în apropiere de zonele portuare. Pentru a putea identifica distribuţia energiei valurilor pentru o anumită zonă marină se pot folosi date provenind de la simulări numerice sau măsurători furnizate de misiunile altimetrice raportate în aceea regiune. Trebuie precizat că niciuna din aceste surse de date nu este perfectă, în fiecare dintre acestea fiind definite de erori sau de o acurateţe scăzută a simulărilor. Dacă discutăm despre modelele numerice acestea sunt folosite cu succes în zonele de ocean, dar când sunt implementate în cadrul unor mări închise pot exista probleme datorită caracteristicilor fizice existente aici. În ceea ce privește misiunile altimetrice, acestea pot furniza informaţii precise despre distribuţia valurilor din zonele offshore, dar în apropierea ţărmului (la interfaţa uscat-apă) pot raporta informaţii eronate sau chiar și valori lipsă. Aceste puncte slabe pot fi compensate prin aplicarea unor tehnici de asimilare a datelor (DA) prin care se are în vedere combinarea simulărilor numerice cu observaţii in situ sau a unor măsurători de satelit pentru a putea obţine o predicţie îmbunătăţită, acest lucru fiind valabil și în cazul unor condiţii extreme. Ţinând cont de faptul, ca în prezent măsurătorile de satelit sunt disponibile pentru suprafeţe întinse de apă și că există sisteme de calcul performante, există toate premisele dezvoltării unor scheme de asimilare a datelor în cadrul unor modele operaţionale. O astfel de abordare pare a fi potrivită pentru bazinul Mării Negre, unde nu există foarte multe informaţii despre caracteristicile câmpurilor de valuri. O mare parte din cercetări s-au axat pe implementarea unor modele de val pentru diverse intervale de timp, acestea fiind validate local cu date de la baliză, dar fără a lua în considerare folosirea unei tehnici DA.