Havmodel for Nordsø-Østersø regionen
HBM
English version

DMIs cirkulationsmodel for det danske nærområde hedder HBM (Hiromb-Boos Model). Modellen dækker Nordsøen, danske farvande, og Østersøen (se figur). Den beregner prognoser for havets fysiske tilstand i 3 dimensioner.

Kode
HBM er en generel kode, som i princippet kan anvendes på et hvilket som helst havområde. HBM er specielt egnet til at beregne cirkulation i ret lavvandede områder, som i dette tilfælde den nordvesteuropæiske shelf.

HBM har sin oprindelse i cirkulationsmodellen BSHcmod, som blev udviklet ved Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH) i Hamburg, Tyskland, i 1990erne. HBM har fjernet sig så meget fra dette udgangspunkt, at den må betragtes som en helt ny kode, som stadig undergår udbygning og revision, i samarbejde mellem DMI, BSH og andre institutter omkring Østersøen. HBM er specielt egnet til afvikling på HPC (High Performance Computing) anlæg.

Input
Der er tre typer af input: overfladefelter, punktkilder, og data langs åbne rande. Varmeflux gennem havbunden (jordvarme) er parametriseret.

Overfladen

HBM bliver drevet (forceret) af overfladefelter fra DMIs numeriske vejrmodel DMI-HIRLAM. Følgende parametre anvendes:

  • 10 meter vindstyrke og -retning
  • mean sea level lufttryk
  • lufttemperatur i 2 meters højde
  • luftfugtighed i 2 meters højde
  • skydække
HBM beregner fluxe af energi fra atmosfære til hav (mekanisk, stråling, termodynamisk) ved brug af bulk-formuleringer.

Punktkilder

  • Ferskvand fra 846 floder og diffuse kilder
  • Næringssalte fra samme floder (optional)

Randdata

  • tidevand, baseret på 17 konstituenter
  • klimatologisk hydrografi for hver måned

Data-assimilation
HBM kan assimilere (løbende inddrage i beregningerne) flere typer af observerede eller beregnede data:
  • overfladetemperatur fra satellit
  • vertikalprofiler for hydrografi
  • daglige randdata for hydrografi
Denne facilitet er endnu ikke taget i operationel brug.

Skedulering
HBM køres hver 6. time, dvs. fire gange dagligt. Hver kørsel producerer en prognose for havets 3-dimensionelle tilstand. Prognosen går 5 døgn frem i tid.

Output
Modellen beregner
  • vandstand
  • havtemperatur
  • saltholdighed
  • havstrøm
  • istykkelse og -koncentration
for hvert kvarter. Temperatur, salt og strøm beregnes for hele vandsøjlen, fra overflade til bund, i op til ca. 50 faste dybder. Vandstanden ved en række kyststationer beregnes med en tidslig opløsning på 10 minutter.

Tabel over modeloutput.

DKSS modelopsætning
HBM har fem modelområder
  • Nordøstlige Atlanterhav - 2-dimensionel storskala model, som beregner vandstand som funktion af vind og lufttryk. Genererer randdata til regional 3-dimensionel model.
  • Nordsø-Østersøen - 3-dimensionel regional model med underområder
  • Indre danske farvande - fintmasket 3-dimensionel model for farvandene syd for Skagen og vest for Bornholm
  • Vadehavet - fintmasket 3-dimensionel model for Tyske Bugt
  • Limfjorden - fintmasket 3-dimensionel model for Limfjorden

Model NOAMOD HBM
regional model
HBM
indre danske frv.
HBM
vadehav
HBM
limfjord
Rumlig opløsning 6' brd. 10' lng.
(6 sømil)
3' brd. 5' lng.
(3 sømil)
30" brd. 50" lng.
(0.5 sømil)
1' brd. 1'24" lng.
(1 sømil)
12" brd. 20" lng.
(0.2 sømil)
Vertikale lag 1 50 52 24 9
Toplagets maksimale tykkelse 900m 8m 2m 8m 2m
Tidsskridt:
Barotrop
Baroklin
Is

15s
-
-

30s
90s
900s

15s
90s
900s

30s
90s
900s

10s
20s
900s
Atm. forcering ECMWF GLM Hirlam SKA
ECMWF GLM
Hirlam SKA
ECMWF GLM
Hirlam SKA
ECMWF GLM
Hirlam SKA
ECMWF GLM
Område: længde 21V-13Ø 4V-30Ø 9Ø-15Ø 6Ø-10Ø 8Ø-10Ø
Område: bredde 48N-66N Østersø: 48N-66N
Nordsø: 48N-59N
53N-57½N 53N-56N 57N-58N
Åbne rande strålingsbetingelse NOAMOD surge vandstand
astronomisk tidevand
månedlig T,S klimatologi
via et sponge lag
nested i regional model nested i regional model randdata fra regional og indre danske frv. model

Vibeke Huess og Jacob Woge Nielsen - 14. september 2017