CYCLONE ACTIVITY IN THE ARCTIC FROM REANALYSES DATA AND REGIONAL CLIMATE MODEL SIMULATIONS

The analysis of the cyclone characteristics and their intra- and interannual variations obtained from a regional climate model simulation for the Arctic (HIRHAM) with spectral nudging in comparison with reanalyses with different spatial resolution (ERA-Interim and ASR) for the period 2000–2009 was c...

Full description

Bibliographic Details
Published in:Izvestiya Rossiiskoi Akademii Nauk Seriya Geograficheskaya
Main Authors: Mirseid Akperov G., Мariya Dembitskaya А., Igor Mokhov I., Мирсеид Акперов Г., Мария Дембицкая А., Игорь Мохов И.
Format: Article in Journal/Newspaper
Language:Russian
Published: Izvestiya Rossiiskoi Akademii Nauk. Seriya Geograficheskaya 2017
Subjects:
Arctic;cyclone;climate;reanalyses;region climate model
Арктика;циклоны;климат;реанализ;региональная климатическая модель
Arctic
Арктика
Online Access:https://izvestia.igras.ru/jour/article/view/626
https://doi.org/10.7868/S0373244417060044
id ftjiransg:oai:oai.sergeogr.elpub.ru:article/626
record_format openpolar
institution Open Polar
collection Izvestiya Rossiiskoi Akademii Nauk. Seriya Geograficheskaya
op_collection_id ftjiransg
language Russian
topic Arctic;cyclone;climate;reanalyses;region climate model
Арктика;циклоны;климат;реанализ;региональная климатическая модель
spellingShingle Arctic;cyclone;climate;reanalyses;region climate model
Арктика;циклоны;климат;реанализ;региональная климатическая модель
Mirseid Akperov G.
Мariya Dembitskaya А.
Igor Mokhov I.
Мирсеид Акперов Г.
Мария Дембицкая А.
Игорь Мохов И.
CYCLONE ACTIVITY IN THE ARCTIC FROM REANALYSES DATA AND REGIONAL CLIMATE MODEL SIMULATIONS
topic_facet Arctic;cyclone;climate;reanalyses;region climate model
Арктика;циклоны;климат;реанализ;региональная климатическая модель
description The analysis of the cyclone characteristics and their intra- and interannual variations obtained from a regional climate model simulation for the Arctic (HIRHAM) with spectral nudging in comparison with reanalyses with different spatial resolution (ERA-Interim and ASR) for the period 2000–2009 was carried out. It is noted that the cyclones characteristics in the Arctic, especially their spatial distributions, annual and interannual variations from model simulations are generally consistent with those obtained from different reanalyses data, including the Arctic reanalysis (ASR). Differences are noted for the cyclone frequency, which might be related with different spatial resolution and with differences in detecting small cyclones, including polar mesocyclones. Models with a higher spatial resolution and with an adequate description of mesoscale processes in the Arctic are required to reproduce small-scale mesocyclones. Проведен анализ характеристик арктических циклонов и их внутри- и межгодовых вариаций, полученных по расчетам с региональной климатической моделью для Арктического региона (HIRHAM) со “спектральным притягиванием” (spectral nudging) в сопоставлении с данными реанализов с различным пространственным разрешением (ERA-Interim и ASR) для периода 2000–2009 гг. Отмечено, что характеристики арктических циклонов, особенности их пространственных распределений, годового хода и межгодовых вариаций по модельным расчетам в целом согласуются с данными реанализов, в том числе регионального арктического реанализа (ASR). Различия, отмеченные для повторяемости арктических циклонов, связаны, в частности, с разным пространственным разрешением данных и различиями в детектировании мелких циклонов, в том числе полярных мезоциклонов. Для воспроизведения мелких полярных мезоциклонов необходимы модели с более высоким пространственным разрешением и с адекватным описанием мезомасштабных процессов в Арктическом регионе.
format Article in Journal/Newspaper
author Mirseid Akperov G.
Мariya Dembitskaya А.
Igor Mokhov I.
Мирсеид Акперов Г.
Мария Дембицкая А.
Игорь Мохов И.
author_facet Mirseid Akperov G.
Мariya Dembitskaya А.
Igor Mokhov I.
Мирсеид Акперов Г.
Мария Дембицкая А.
Игорь Мохов И.
author_sort Mirseid Akperov G.
title CYCLONE ACTIVITY IN THE ARCTIC FROM REANALYSES DATA AND REGIONAL CLIMATE MODEL SIMULATIONS
title_short CYCLONE ACTIVITY IN THE ARCTIC FROM REANALYSES DATA AND REGIONAL CLIMATE MODEL SIMULATIONS
title_full CYCLONE ACTIVITY IN THE ARCTIC FROM REANALYSES DATA AND REGIONAL CLIMATE MODEL SIMULATIONS
title_fullStr CYCLONE ACTIVITY IN THE ARCTIC FROM REANALYSES DATA AND REGIONAL CLIMATE MODEL SIMULATIONS
title_full_unstemmed CYCLONE ACTIVITY IN THE ARCTIC FROM REANALYSES DATA AND REGIONAL CLIMATE MODEL SIMULATIONS
title_sort cyclone activity in the arctic from reanalyses data and regional climate model simulations
publisher Izvestiya Rossiiskoi Akademii Nauk. Seriya Geograficheskaya
publishDate 2017
url https://izvestia.igras.ru/jour/article/view/626
https://doi.org/10.7868/S0373244417060044
geographic Arctic
geographic_facet Arctic
genre Arctic
Arctic
Арктика
genre_facet Arctic
Arctic
Арктика
op_source Izvestiya Rossiiskoi Akademii Nauk. Seriya Geograficheskaya; № 6 (2017); 39-46
Известия Российской академии наук. Серия географическая; № 6 (2017); 39-46
2658-6975
2587-5566
op_relation https://izvestia.igras.ru/jour/article/view/626/496
Акперов М.Г., Мохов И.И. Сравнительный анализ методов идентификации внетропических циклонов // Изв. РAH. Физикa aтмocфepы и oкeaнa. 2010. Т. 46. № 5. С. 620–637.
Акперов М.Г., Мохов И.И. Оценки чувствительности циклонической активности в тропосфере внетропических широт к изменению температурного режима // Изв. РAH. Физикa aтмocфepы и oкeaнa. 2013. Т. 49. № 2. С. 129–136.
Акперов М.Г., Бардин М.Ю., Володин Е.М., Голицын Г.С., Мохов И.И. Функции распределения вероятностей циклонов и антициклонов по данным реанализа и модели климата ИВМ РАН // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2007. T. 43. № 6. С. 764–772.
Алексеев Г.В. Арктическое измерение глобального потепления // Лёд и снег. 2014. № 2 (126). С. 53–68.
Голицын Г.С., Мохов И.И., Акперов М.Г., Бардин М.Ю. Функции распределения вероятности для циклонов и антициклонов в период 1952–2000 гг.: инструмент для определения изменений глобального климата // Докл. АН. 2007. Т. 413. № 2. C. 254–256.
Метеорологические и геофизические исследования // Серия: “Вклад России в Международный полярный год 2007/08” / Под ред. Г.В. Алексеева. М.: Paulsen, 2011. 352 c.
Мохов И.И. Современные изменения климата Арктики // Вестн. РАН. 2015. Т. 85. № 5–6. С. 478–484.
Мохов И.И., Акперов М.Г., Лагун В.Е., Луценко Э.И. Интенсивные арктические мезоциклоны // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2007. Т. 43. № 3. C. 291–297.
Мохов И.И., Мохов О.И., Петухов В.К., Хайруллин Р.Р. Влияние глобальных климатических изменений на вихревую активность в атмосфере // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 1992. Т. 28. № 1. С. 11–26.
Мохов И.И., Мохов О.И., Петухов В.К., Хайруллин Р.Р. О влиянии облачности на вихревую активность атмосферы при изменениях климата // Метеорология и гидрология. 1992. № 1. С. 5–11.
Мохов И.И., Семенов В.А., Хон В.Ч., Погарский Ф.А. Изменения распространения морских льдов в арктике и связанные с ними климатические эффекты: диагностика и моделирование // Лёд и снег. 2013. № 2(122). С. 53–62.
Akperov M., Mokhov I. I., Rinke A., Dethloff K., and Matthes H. Cyclones and their possible changes in the Arctic by the end of the twenty first century from regional climate model simulations // Theoretical and Applied Climatology. 2015. Vol. 122(1). P. 85–96.
Bromwich D.H., Hines K.M., and Bai L.-S. Development and testing of Polar WRF: 2. Arctic Ocean // J. Geophys. Res. 2009. Vol. 114. D08122. DOI:10.1029/2008JD010300.
Dethloff K., Rinke A., Lehmann R., Christensen J.H., Botzet M., and Machenhauer B. Regional climate model of the Arctic atmosphere // J. of Geophys. Res. 1996. Vol. 101D(18). Pp. 23401–23422. DOI:10.1029/96JD02016.
Dee D.P., Uppala S.M., Simmons A.J., Berrisford P., Poli P., Kobayashi S., Andrae U., Balmaseda M.A., Balsamo G., Bauer P., Bechtold, P., Beljaars A.C.M., van de Berg L., Bidlot J.-R., Bormann N., Delsol C., Dragani R., Fuentes M., Geer A.J., Haimberger L., Healy S.B., Hersbach H., Hólm E.V., Isaksen L., Kållberg P.W., Köhler M., Matricardi M., McNally A.P., Monge-Sanz B.M., Morcrette J.-J., Peubey C., De Rosnay P., Tavolato C., Thepaut J.-N., and Vitart F. The ERA-Interim reanalysis: configuration and performance of the data assimilation system // Q. J.R. Meteorol. Soc. 2011. Vol. 137. P. 553–597.
Neu U., Akperov M.G., Benestad R., Blender R., Caballero R., Cocozza A., Dacre H., Feng Y., Grieger J., Gulev S., Hanley J., Hewson T., Hodges K., Inatsu M., Keay K., Kew S.F., Kindem I., Leckebusch G.C., Liberato M., Lionello P., Mokhov I.I., Pinto J.G., Raible C.C., Reale M., Rudeva I., Schuster M., Simmonds I., Sinclair M., Sprenger M., Tilinina N.D., Trigo I.F., Ulbrich S., Ulbrich U., Wang X.L., Wernli H., and Xia L. IMILAST – a community effort to intercompare cyclone detection and tracking algorithms: quantifying methodrelated uncertainties // Bull. Amer. Meteorol. Soc. 2013. Vol. 94(4). P. 529–547.
Pithan F. and Mauritsen T. Arctic amplification dominated by temperature feedbacks in contemporary climate models // Nature Geoscience. 2014. Vol. 7. P. 181–184.
Polar Lows / Rasmussen E. and J. Turner (Ed.). Cambridge: Univ. Press, 2003. P. 612.
Shkolnik I.M. and Efimov S.V. Cyclonic activity in high latitudes as simulated by a regional atmospheric climate model: added value and uncertainties // Environ. Res. Lett. 2013. Vol. 8. 045007, DOI:10.1088/1748-9326/8/4/045007.
Simmonds I., Burke C., and Keay K. Arctic climate change as manifest in cyclone behavior // J. Climate. 2008. Vol. 21. P. 5777–5796.
Ulbrich U., Leckebusch G.C., Grieger J., Schuster M., Akperov M., Bardin M.Yu., Feng Y., Gulev S., Inatsu M., Keay K., Kew S.F., Liberato M.L.R., Lionello P., Mokhov I.I., Neu U., Pinto J.G., Raible C.C., Reale M., Rudeva I., Simmonds I., Tilinina N.D., Trigo I.F., Ulbrich S., Wang X.L., Wernli H. and the IMILAST team. Are Greenhouse Gas Signals of Northern Hemisphere winter extra-tropical cyclone activity dependent on the identification and tracking algorithm? // Meteorologische Zeitschrift. 2013. Vol. 22. No. 1. P. 61–68.
Uppala S.M., Kållberg P.W., Simmons A.J., Andrae U., da Costa Bechtold V., Fiorino M., Gibson J.K., Haseler J., Hernandez A., Kelly G.A., Li X., Onogi K., Saarinen S., Sokka N., Allan R.P., Andersson E., Arpe K., Balmaseda M.A., Beljaars A.C.M., van de Berg L., Bidlot J., Bormann N., Caires S., Chevallier F., Dethof A., Dragosavac M., Fisher M., Fuentes M., Hagemann S., Hólm E., Hoskins B.J., Isaksen L., Janssen P.A.E.M., Jenne R., McNally A.P., Mahfouf J.-F., Morcrette J.-J., Rayner N.A., Saunders R.W., Simon P., Sterl A., Trenberth K.E., Untch A., Vasiljevic D., Viterbo P., and Woollen J. The ERA-40 re-analysis // Quart. J.R. Meteorol. Soc. 2005. Vol. 131. P. 2961–3012.
Von Storch H., Langenberg H., and Feser F. A spectral nudging technique for dynamical downscaling purposes // Mon. Weather. Rev. 2000. Vol. 128. P. 3664–3673.
https://izvestia.igras.ru/jour/article/view/626
doi:10.7868/S0373244417060044
op_doi https://doi.org/10.7868/S0373244417060044
https://doi.org/10.1029/2008JD010300
https://doi.org/10.1029/96JD02016
https://doi.org/10.1088/1748-9326/8/4/045007
container_title Izvestiya Rossiiskoi Akademii Nauk Seriya Geograficheskaya
container_issue 6
container_start_page 39
_version_ 1766302352441081856
spelling ftjiransg:oai:oai.sergeogr.elpub.ru:article/626 2023-05-15T14:28:11+02:00 CYCLONE ACTIVITY IN THE ARCTIC FROM REANALYSES DATA AND REGIONAL CLIMATE MODEL SIMULATIONS ЦИКЛОНИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ В АРКТИЧЕСКОМ РЕГИОНЕ ПО МОДЕЛЬНЫМ РАСЧЕТАМ И ДАННЫМ РЕАНАЛИЗА Mirseid Akperov G. Мariya Dembitskaya А. Igor Mokhov I. Мирсеид Акперов Г. Мария Дембицкая А. Игорь Мохов И. 2017-12-13 application/pdf https://izvestia.igras.ru/jour/article/view/626 https://doi.org/10.7868/S0373244417060044 rus rus Izvestiya Rossiiskoi Akademii Nauk. Seriya Geograficheskaya Известия Российской академии наук. Серия географическая https://izvestia.igras.ru/jour/article/view/626/496 Акперов М.Г., Мохов И.И. Сравнительный анализ методов идентификации внетропических циклонов // Изв. РAH. Физикa aтмocфepы и oкeaнa. 2010. Т. 46. № 5. С. 620–637. Акперов М.Г., Мохов И.И. Оценки чувствительности циклонической активности в тропосфере внетропических широт к изменению температурного режима // Изв. РAH. Физикa aтмocфepы и oкeaнa. 2013. Т. 49. № 2. С. 129–136. Акперов М.Г., Бардин М.Ю., Володин Е.М., Голицын Г.С., Мохов И.И. Функции распределения вероятностей циклонов и антициклонов по данным реанализа и модели климата ИВМ РАН // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2007. T. 43. № 6. С. 764–772. Алексеев Г.В. Арктическое измерение глобального потепления // Лёд и снег. 2014. № 2 (126). С. 53–68. Голицын Г.С., Мохов И.И., Акперов М.Г., Бардин М.Ю. Функции распределения вероятности для циклонов и антициклонов в период 1952–2000 гг.: инструмент для определения изменений глобального климата // Докл. АН. 2007. Т. 413. № 2. C. 254–256. Метеорологические и геофизические исследования // Серия: “Вклад России в Международный полярный год 2007/08” / Под ред. Г.В. Алексеева. М.: Paulsen, 2011. 352 c. Мохов И.И. Современные изменения климата Арктики // Вестн. РАН. 2015. Т. 85. № 5–6. С. 478–484. Мохов И.И., Акперов М.Г., Лагун В.Е., Луценко Э.И. Интенсивные арктические мезоциклоны // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2007. Т. 43. № 3. C. 291–297. Мохов И.И., Мохов О.И., Петухов В.К., Хайруллин Р.Р. Влияние глобальных климатических изменений на вихревую активность в атмосфере // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 1992. Т. 28. № 1. С. 11–26. Мохов И.И., Мохов О.И., Петухов В.К., Хайруллин Р.Р. О влиянии облачности на вихревую активность атмосферы при изменениях климата // Метеорология и гидрология. 1992. № 1. С. 5–11. Мохов И.И., Семенов В.А., Хон В.Ч., Погарский Ф.А. Изменения распространения морских льдов в арктике и связанные с ними климатические эффекты: диагностика и моделирование // Лёд и снег. 2013. № 2(122). С. 53–62. Akperov M., Mokhov I. I., Rinke A., Dethloff K., and Matthes H. Cyclones and their possible changes in the Arctic by the end of the twenty first century from regional climate model simulations // Theoretical and Applied Climatology. 2015. Vol. 122(1). P. 85–96. Bromwich D.H., Hines K.M., and Bai L.-S. Development and testing of Polar WRF: 2. Arctic Ocean // J. Geophys. Res. 2009. Vol. 114. D08122. DOI:10.1029/2008JD010300. Dethloff K., Rinke A., Lehmann R., Christensen J.H., Botzet M., and Machenhauer B. Regional climate model of the Arctic atmosphere // J. of Geophys. Res. 1996. Vol. 101D(18). Pp. 23401–23422. DOI:10.1029/96JD02016. Dee D.P., Uppala S.M., Simmons A.J., Berrisford P., Poli P., Kobayashi S., Andrae U., Balmaseda M.A., Balsamo G., Bauer P., Bechtold, P., Beljaars A.C.M., van de Berg L., Bidlot J.-R., Bormann N., Delsol C., Dragani R., Fuentes M., Geer A.J., Haimberger L., Healy S.B., Hersbach H., Hólm E.V., Isaksen L., Kållberg P.W., Köhler M., Matricardi M., McNally A.P., Monge-Sanz B.M., Morcrette J.-J., Peubey C., De Rosnay P., Tavolato C., Thepaut J.-N., and Vitart F. The ERA-Interim reanalysis: configuration and performance of the data assimilation system // Q. J.R. Meteorol. Soc. 2011. Vol. 137. P. 553–597. Neu U., Akperov M.G., Benestad R., Blender R., Caballero R., Cocozza A., Dacre H., Feng Y., Grieger J., Gulev S., Hanley J., Hewson T., Hodges K., Inatsu M., Keay K., Kew S.F., Kindem I., Leckebusch G.C., Liberato M., Lionello P., Mokhov I.I., Pinto J.G., Raible C.C., Reale M., Rudeva I., Schuster M., Simmonds I., Sinclair M., Sprenger M., Tilinina N.D., Trigo I.F., Ulbrich S., Ulbrich U., Wang X.L., Wernli H., and Xia L. IMILAST – a community effort to intercompare cyclone detection and tracking algorithms: quantifying methodrelated uncertainties // Bull. Amer. Meteorol. Soc. 2013. Vol. 94(4). P. 529–547. Pithan F. and Mauritsen T. Arctic amplification dominated by temperature feedbacks in contemporary climate models // Nature Geoscience. 2014. Vol. 7. P. 181–184. Polar Lows / Rasmussen E. and J. Turner (Ed.). Cambridge: Univ. Press, 2003. P. 612. Shkolnik I.M. and Efimov S.V. Cyclonic activity in high latitudes as simulated by a regional atmospheric climate model: added value and uncertainties // Environ. Res. Lett. 2013. Vol. 8. 045007, DOI:10.1088/1748-9326/8/4/045007. Simmonds I., Burke C., and Keay K. Arctic climate change as manifest in cyclone behavior // J. Climate. 2008. Vol. 21. P. 5777–5796. Ulbrich U., Leckebusch G.C., Grieger J., Schuster M., Akperov M., Bardin M.Yu., Feng Y., Gulev S., Inatsu M., Keay K., Kew S.F., Liberato M.L.R., Lionello P., Mokhov I.I., Neu U., Pinto J.G., Raible C.C., Reale M., Rudeva I., Simmonds I., Tilinina N.D., Trigo I.F., Ulbrich S., Wang X.L., Wernli H. and the IMILAST team. Are Greenhouse Gas Signals of Northern Hemisphere winter extra-tropical cyclone activity dependent on the identification and tracking algorithm? // Meteorologische Zeitschrift. 2013. Vol. 22. No. 1. P. 61–68. Uppala S.M., Kållberg P.W., Simmons A.J., Andrae U., da Costa Bechtold V., Fiorino M., Gibson J.K., Haseler J., Hernandez A., Kelly G.A., Li X., Onogi K., Saarinen S., Sokka N., Allan R.P., Andersson E., Arpe K., Balmaseda M.A., Beljaars A.C.M., van de Berg L., Bidlot J., Bormann N., Caires S., Chevallier F., Dethof A., Dragosavac M., Fisher M., Fuentes M., Hagemann S., Hólm E., Hoskins B.J., Isaksen L., Janssen P.A.E.M., Jenne R., McNally A.P., Mahfouf J.-F., Morcrette J.-J., Rayner N.A., Saunders R.W., Simon P., Sterl A., Trenberth K.E., Untch A., Vasiljevic D., Viterbo P., and Woollen J. The ERA-40 re-analysis // Quart. J.R. Meteorol. Soc. 2005. Vol. 131. P. 2961–3012. Von Storch H., Langenberg H., and Feser F. A spectral nudging technique for dynamical downscaling purposes // Mon. Weather. Rev. 2000. Vol. 128. P. 3664–3673. https://izvestia.igras.ru/jour/article/view/626 doi:10.7868/S0373244417060044 Izvestiya Rossiiskoi Akademii Nauk. Seriya Geograficheskaya; № 6 (2017); 39-46 Известия Российской академии наук. Серия географическая; № 6 (2017); 39-46 2658-6975 2587-5566 Arctic;cyclone;climate;reanalyses;region climate model Арктика;циклоны;климат;реанализ;региональная климатическая модель info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion 2017 ftjiransg https://doi.org/10.7868/S0373244417060044 https://doi.org/10.1029/2008JD010300 https://doi.org/10.1029/96JD02016 https://doi.org/10.1088/1748-9326/8/4/045007 2022-02-22T14:59:03Z The analysis of the cyclone characteristics and their intra- and interannual variations obtained from a regional climate model simulation for the Arctic (HIRHAM) with spectral nudging in comparison with reanalyses with different spatial resolution (ERA-Interim and ASR) for the period 2000–2009 was carried out. It is noted that the cyclones characteristics in the Arctic, especially their spatial distributions, annual and interannual variations from model simulations are generally consistent with those obtained from different reanalyses data, including the Arctic reanalysis (ASR). Differences are noted for the cyclone frequency, which might be related with different spatial resolution and with differences in detecting small cyclones, including polar mesocyclones. Models with a higher spatial resolution and with an adequate description of mesoscale processes in the Arctic are required to reproduce small-scale mesocyclones. Проведен анализ характеристик арктических циклонов и их внутри- и межгодовых вариаций, полученных по расчетам с региональной климатической моделью для Арктического региона (HIRHAM) со “спектральным притягиванием” (spectral nudging) в сопоставлении с данными реанализов с различным пространственным разрешением (ERA-Interim и ASR) для периода 2000–2009 гг. Отмечено, что характеристики арктических циклонов, особенности их пространственных распределений, годового хода и межгодовых вариаций по модельным расчетам в целом согласуются с данными реанализов, в том числе регионального арктического реанализа (ASR). Различия, отмеченные для повторяемости арктических циклонов, связаны, в частности, с разным пространственным разрешением данных и различиями в детектировании мелких циклонов, в том числе полярных мезоциклонов. Для воспроизведения мелких полярных мезоциклонов необходимы модели с более высоким пространственным разрешением и с адекватным описанием мезомасштабных процессов в Арктическом регионе. Article in Journal/Newspaper Arctic Arctic Арктика Izvestiya Rossiiskoi Akademii Nauk. Seriya Geograficheskaya Arctic Izvestiya Rossiiskoi Akademii Nauk Seriya Geograficheskaya 6 39

Similar Items