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Zusammenfassung:
We introduce an operational model system of the Arctic and
Atlantic
oceans with a horizontal resolution of about 10 km. The model system
consists of the 3D ocean model HYCOM coupled with the sea-ice model
CICE. This study presents a hindcast simulation from 2004–2013, which has
been continued in operational mode, and is continuously updated with a 6-day
operational forecast. We first focus on the general ice cover and thickness
simulated by this hindcast. The Arctic Sea ice cover is to a large degree fixed
by assimilation and the modelled total sea ice volume is within the uncertainty
range of available observations and other models. Then, we zoom in on
the ocean around Cape Farewell (the southern tip of Greenland), which is the
main focus area for the Ice Charting by the Danish Meteorological Institute
(DMI). Simulating the sea-ice conditions in this area is challenging, since it
requires correct simulation of the ice export along the East Greenland coast,
the interplay between cold Polar and warm Atlantic water masses within the
East Greenland Current and the effects of local weather systems. The model
replicates the seasonal and interannual ice variability as compared to the DMI
ice chart index for Cape Farewell, but the total number of weeks with sea ice
is underestimated by the model. Finally, in situ profile observations near Fylla
Bank off West Greenland are used to validate the properties of the Polar and
Atlantic water masses within the West Greenland Current. Despite a warm
bias originating at the sea surface, the hindcast reproduces the pulsating nature
of the interplay between the two water masses and demonstrates
interannual
variability in the same range as observed.
Zusammenfassung:
Es wird ein operationelles Modellsystem für die Arktis
und den Atlantischen Ozean mit einer horizontalen Auflösung von 10 km
vorgestellt. Das Modellsystem besteht aus dem 3D Ozeanmodell HYCOM,
gekoppelt mit dem Meereismodell CICE. Die Arbeit zeigt eine auf die Periode
2004 bis 2013 zurückschauende Simulation (Hindcast), die im operationellen
Modus fortgeführt und kontinuierlich mit sechstägigen operationellen
Vorhersagen aktualisiert wurde. Schwerpunkt liegt hierbei auf der Untersuchung
der Eisbedeckung und der Eisdicke. Die arktische Meereisbedeckung
ist im Modell zu einem Großteil durch Assimilation festgelegt. Das hiermit
modellierte, totale Meereisvolumen liegt innerhalb des Unsicherheitsbereiches
der vorhandenen Beobachtungen und von anderen Modellen. Der Ozean
rund um das Kap Farewell (der südlichste Punkt Grönlands) ist die Hauptfokusregion
der Eiskartierung des Dänischen Meterologischen Instituts (DMI).
Die Meereissituation dieser Region zu simulieren, stellt eine Herausforderung
dar, da korrekte Simulationen des Eisexportes entlang der Ostküste Grönlands
benötigt werden und Kenntnisse über das Zusammenspiel zwischen
kaltem Polar- und warmem Atlantikwasser innerhalb des Ostgrönlandstroms
und Einflüsse lokaler Wettersysteme eine Rolle spielen. Das Modell bildet
die saisonale und zwischenjährliche Eisvariabilität, verglichen mit der DMI
Eiskarte des Kap Farewell gut ab. Jedoch wird die Gesamtzahl der Wochen
mit Meereis durch das Modell unterschätzt. In situ Beobachtungen nahe Fylla
Bank an der Küste Westgrönlands werden genutzt, um die Eigenschaften des
Polar- und Atlantikwassers innerhalb des Westgrönlandstroms zu validieren.
Abgesehen von einer Tendenz zu wärmeren Meeresoberflächentemperaturen,
bildet die zurückschauende Simulation (Hindcast) den pulsierenden Charakter
der Wechselwirkungen zwischen den zwei Wassermassen
gut ab und spiegelt
die zwischenjährliche Variabilität in derselben Größenordnung wie die Beobachtungen
wider.
