Modelo del océano de Princeton


El modelo oceánico de Princeton ( POM ) es un modelo numérico general comunitario para la circulación oceánica que se puede utilizar para simular y predecir corrientes oceánicas, temperaturas, salinidades y otras propiedades del agua.

El código modelo [1] se desarrolló originalmente en la Universidad de Princeton (G. Mellor y Alan Blumberg) en colaboración con Dynalysis of Princeton (H. James Herring, Richard C. Patchen). El modelo incorpora el esquema de turbulencia de Mellor-Yamada desarrollado a principios de la década de 1970 por George Mellor y Ted Yamada; este submodelo de turbulencia es ampliamente utilizado por modelos oceánicos y atmosféricos. En ese momento, los primeros modelos oceánicos por computadora, como el modelo Bryan-Cox (desarrollado a fines de la década de 1960 en el Laboratorio de Dinámica de Fluidos Geofísicos , GFDL, y luego se convirtió en el Modelo Modular del Océano, MOM)) estaban destinados principalmente a simulaciones de baja resolución de la circulación oceánica a gran escala, por lo que se necesitaba un modelo numérico que pudiera manejar procesos oceánicos costeros de alta resolución. El modelo Blumberg-Mellor [2] (que más tarde se convirtió en POM) incluía nuevas características como superficie libre para manejar mareas, coordenadas verticales sigma (es decir, seguimiento del terreno) para manejar topografías complejas y regiones poco profundas, una cuadrícula curvilínea para manejar mejor líneas costeras y un esquema de turbulencia para manejar la mezcla vertical. A principios de la década de 1980, el modelo se utilizó principalmente para simular estuarios como el estuario Hudson-Raritan (por Leo Oey) y la bahía de Delaware .(Boris Galperin), pero también los primeros intentos de utilizar un modelo de coordenadas sigma para problemas a escala de cuenca han comenzado con el modelo de resolución gruesa del Golfo de México (Blumberg y Mellor) y modelos del Océano Ártico (con la inclusión de hielo- acoplamiento oceánico por Lakshmi Kantha y Sirpa Hakkinen).

A principios de la década de 1990, cuando comenzaron a desarrollarse la web y los navegadores, POM se convirtió en uno de los primeros códigos de modelos oceánicos que se proporcionaban de forma gratuita a los usuarios a través de la web. [3] El establecimiento del grupo de usuarios de POM y su soporte web (por Tal Ezer) dio como resultado un aumento continuo en la cantidad de usuarios de POM que creció de aproximadamente una docena de usuarios de EE. UU. en la década de 1980 a más de 1000 usuarios en 2000 y más de 4000 usuarios para 2009; hay usuarios de más de 70 países diferentes. En la década de 1990, el uso de POM se expande a simulaciones del Mar Mediterráneo (Zavatarelli [4] ) y las primeras simulaciones con un modelo de coordenadas sigma de todo el Océano Atlántico [5] para la investigación climática .(Ézer). El desarrollo del esquema de asimilación de datos de interpolación óptima de Mellor-Ezer [6] que proyecta datos satelitales de superficie en capas profundas permite la construcción de los primeros sistemas de pronóstico oceánico para la Corriente del Golfo [7] y la costa este de EE. UU. funcionando en la NOAA ' s Servicio Meteorológico Nacional (Frank Aikman y otros [8] ). Siguió el sistema de pronóstico operativo para otras regiones como los Grandes Lagos, el Golfo de México (Oey), el Golfo de Maine (Huijie Xue) y el río Hudson (Blumberg). Para obtener más información sobre las aplicaciones del modelo, consulte la base de datos de búsqueda de más de 1800 publicaciones relacionadas con POM.[9]

A fines de la década de 1990 y la década de 2000, se desarrollaron muchos otros modelos oceánicos comunitarios que siguen el terreno; algunas de sus características se remontan a características incluidas en el POM original, otras características son mejoras numéricas y de parametrización adicionales. Varios modelos oceánicos son descendientes directos de POM, como la versión comercial de POM conocida como modelo de océano costero y estuarino (ECOM), el modelo oceánico costero de la marina (NCOM) y el modelo oceánico costero de volumen finito ( FVCOM ).). Los desarrollos recientes en POM incluyen un sistema de coordenadas generalizado que combina cuadrículas de nivel sigma y z (Mellor y Ezer), características de inundación que permiten simulaciones de humedecimiento y secado (p. ej., inundación de área terrestre) (Oey) y acoplamiento de corrientes oceánicas con superficie. olas (Mellor). También continúan los esfuerzos para mejorar la mezcla turbulenta (Galperin, Kantha, Mellor y otros).