J 2022

Impact of the selected boundary layer schemes and enhanced horizontal resolution on the Weather Research and Forecasting model performance on James Ross Island, Antarctic Peninsula

MATĚJKA, Michael a Kamil LÁSKA

Základní údaje

Originální název

Impact of the selected boundary layer schemes and enhanced horizontal resolution on the Weather Research and Forecasting model performance on James Ross Island, Antarctic Peninsula

Autoři

MATĚJKA, Michael (203 Česká republika, garant, domácí) a Kamil LÁSKA (203 Česká republika, domácí)

Vydání

Czech Polar Reports, Masaryk University Press, 2022, 1805-0689

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10508 Physical geography

Stát vydavatele

Česká republika

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 1.000

Kód RIV

RIV/00216224:14310/22:00127913

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

UT WoS

000862170100002

Klíčová slova anglicky

polar meteorology; numerical simulation; WRF model; air temperature; snow cover; wind speed; Antarctic Peninsula

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 12. 1. 2023 12:04, Mgr. Marie Šípková, DiS.

Anotace

V originále

The output of the various Weather Research and Forecasting (WRF) model configurations was compared with ground-based observations in the northern part of James Ross Island, Antarctic Peninsula. In this region, a network of automatic weather stations deployed at ice-free sites (as well as small glaciers) is operated by the Czech Antarctic Research Programme. Data from these stations provide a unique opportunity to evaluate the WRF model in a complex terrain of James Ross Island. The model was forced by the ERA5 reanalysis data and the University of Bremen sea ice data. The model configurations include a novel Three-Dimensional Scale-Adaptive Turbulent Kinetic Energy (3D TKE) planetary boundary layer scheme and a more traditional Quasi-Normal Scale Elimination (QNSE) scheme. Impact of model horizontal resolution was evaluated by running simulations in both 700 m and 300 m. The validation period, 25 May 2019 to 12 June 2019, was selected to cover different stratification regimes of air temperature and a significant snowfall event. Air temperature was simulated well except for strong low-level inversions. These inversions occurred in 44% of all cases and contributed to a higher mean bias (2.0–2.9°C) at low-elevation sites than at high altitude sites (0.2–0.6°C). The selection of the 3D TKE scheme led to improvement at low-elevation sites; at high altitude sites, the differences between model configurations were rather small. The best performance in wind speed simulation was achieved with the combination of the 3D TKE scheme and 300 m model resolution. The most important improvement was decrease of bias at a coastal Mendel Station from 3.5 m·s‑1 with the QNSE scheme on the 700 m grid to 1.2 m·s‑1 with the 3D TKE scheme on the 300 m grid. The WRF model was also proven to simulate a large snowfall event with a good correspondence with the observed snow height.

Návaznosti

GA20-20240S, projekt VaV
Název: Dopady klimatické změny na tání sněhu a ledu v oblasti Antarktického poloostrova
Investor: Grantová agentura ČR, Dopady klimatické změny na tání sněhu a ledu v oblasti Antarktického poloostrova
LM2015085, projekt VaV
Název: CERIT Scientific Cloud (Akronym: CERIT-SC)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, CERIT Scientific Cloud
MUNI/A/1393/2021, interní kód MU
Název: Integrovaný geografický výzkum dynamiky přírodních a společenských procesů (Akronym: IGEODYN)
Investor: Masarykova univerzita, Integrovaný geografický výzkum dynamiky přírodních a společenských procesů
VAN 2022, interní kód MU
Název: Český antarktický výzkumný program 2022 (Akronym: CARP 2022)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Český antarktický výzkumný program 2022, Výzkum v oblasti Antarktidy