ИСТИНА

Конференция «Ломоносов 2015» Секция «Динамика и взаимодействие гидросферы, атмосферы, литосферы, криосферы» Моделирование стока реки Лены на основе модели Ecomag и данных реанализов Лавренов Александр Андревич Выпускник (бакалавр) Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова, Географический факультет, Кафедра гидрологии суши, Москва, Россия E-mail: Lavr.ne@yandex.ru Изучение гидрологического режима и характеристик стока многих рек сильно затруд- нено по причине отсутствия или недостаточности гидрометрических наблюдений. Ввиду этого перспективным направлением можно назвать моделирование гидрологических про- цессов на площади водосборных бассейнов этих рек при помощи физико-математических моделей, входной информацией для которых являются служат данные о бассейне реки (ре- льеф, почвенный состав, растительность) и метеорологические данные. Однако, зачастую бассейны рек недостаточно обеспеченные гидрологическими данными, также отличаются редкой сетью метеостанций. Поэтому для уточнения метеорологической обстановки воз- можно использование баз данных реанализов полей метеорологических характеристик с последующим применением этих значений при расчёте гидрологических процессов и ха- рактеристик. Для исследования процессов формирования стока в бассейне р. Лены использовался информационно-моделирующий комплекс (ИМК) ЕСОМАG (ECOlogical Model for Applied Geophysics, авт. Мотовилов Ю.Г.), который помимо ядра комплекса - модели формирова- ния стока в бассейнах рек с распределенными параметрами, включает: специализирован- ную географическую информационную систему (ГИС), базы архивных и оперативных гидрометеорологических данных и информации о характеристиках территории, а так- же управляющую оболочку. В данной работе для бассейна реки Лена с помощью ИМК Ecomag рассчитаны гидрографы стока с суточным шагом на основе архивных данных метеорологических станций и данных реанализов WFDEI, WATCH, GSWP3 и PGMFD v.2. Для использования данных реанализов, выполнялась предварительная их подготов- ка, для перехода из формата NetCDF в формат входных данных модели Ecomag. В рам- ках работы проведена дополнительная калибровка и верификация модели для расчета на основе данных реанализов, в качестве критерия соответствия фактических и смоделиро- ванных гидрографов использовался критерий Нэша-Сатклиффа, также сопоставлялись годовые объемы стока воды, сопоставление производилось с данными, полученными на двух гидрологических постах, расположенных в устьевой части р. Лены, г/п Кюсюр и г/п Столбы. Калибровка модели производилась для временного промежутка с 1971 по 2001 год. В процессе калибровки были введены поправки для данных реанализов и после этого была выполнена верификация модели на интервале с 2001 до 2010гг. Получено хоро- шее соответствие смоделированных и фактических гидрографов стока. Для поста Кюсюр среднемноголетнее значение критерия Нэша-Сатклиффа при расчете на основе различных реанализов составило от 0.84 до 0.89, для поста Столбы от 0.83 до 0.85 для реанализов WFDEI, WATCH и PGMFD v.2 и 0.75 для реанализа GSWP3. Сравнение годовых объе- мов стока (фактического и смоделированного) проводилось путём вычисления модульных коэффициентов для каждого года (Wфакт/Wмод). Среднемноголетняя величина модуль- ного коэффициента для г/п Кюсюр равна 0.97-1.01 для различных реанализов, для г/п Столбы 1.07-1.10. Расчёты выполнялись в рамках международного проекта ISI-MIP2 (Inter-Sectoral Impact Model Intercomparison Project), направленного на сопоставление результатов расчётов раз- 1 Конференция «Ломоносов 2015» личных моделей гидрологического цикла в современных условиях и при возможных кли- матических изменениях.