Rapp. Comm. int. Mer Médit., 37,2004

129

A CLIMATOLOGICAL SIMULATION FOR THE MIDDLE ADRIATIC COASTAL AREA

Mirko Orlic

(1)

, Gordana Beg Paklar

(2)

*, Branka Grbec

(2)

, Mira Pasaric

(1)

, Zoran Pasaric

(1)

(1)

Andrija Mohorovicic Geophysical Institute, Faculty of Science, University of Zagreb, Horvatovac bb, 10000 Zagreb, Croatia

orlic@olimp.irb.hr, mpasaric@rudjer.irb.hr, pasaric@rudjer.irb.hr

(2)

Institute of Oceanography and Fisheries, Set. I. Mestrovica 63, 21000 Split, Croatia - *beg@jadran.izor.hr, grbec@jadran.izor.hr

Abstract

Numerical model is designed and used to reproduce seasonal cycle of thermohaline and dynamical properties of the middle Adriatic coastal

area. Results of a three-year long experiment with perpetual atmospheric and riverine forcing reveal strong seasonal signal, which agrees

with temperature and salinity data originating from the permanent oceanographic stations along Split-Gargano transect and with some

early current measurements. 

Keywords: numerical model, seasonal cycle, Adriatic Sea 

Introduction 

High-resolution oceanographic model, called ASHELF-2, was

developed for the middle Adriatic coastal area and was used to

simulate its climatological characteristics. Successful simulation of

the climatological variability of the thermohaline and dynamical

properties is needed as a starting point for the reliable oceanographic

short-term forecast of the studied area. 

The ASHELF-2 model is nested into the whole-Adriatic model

(AREG) (1) and is run with the perpetual atmospheric and riverine

forcing. Numerical model results are compared with climatological

temperature and salinity data obtained at permanent oceanographic

stations and with some early current measurements in the area (2). 

Model setup 

The oceanographic model used is modification of the Princeton

Ocean Model (POM) (3). The ASHELF-2 model uses the grid of

constant horizontal resolution of 1 km, which covers the studied area

with 189x106 points. Along the vertical, 16 sigma levels were defined

with finer distribution near the surface and bottom.

The oceanographic model was forced with monthly varying fields

of surface momentum, heat and water ?uxes and monthly discharges

from four rivers: Jadro, Zrnovnica, Cetina and Neretva. Surface heat

?uxes diagnosed by AREG were linearly interpolated onto the

ASHELF-2 grid and corrected during ‘perpetual year’simulation to

produce seasonal climatology using ATOS data set (1). Surface water

?uxes, computed from evaporative heat ?ux, precipitation data and

monthly runoff from four rivers discharging into the ASHELF-2

domain, were also corrected during simulation to produce seasonal

climatology and to avoid the excessive freshening of the basin that

could result from the use of the climatological forcing.

At both open boundaries of the ASHELF-2 model a simple one-

way nesting technique was applied. Nesting procedure is designed to

satisfy the volume conservation constraint, which can be violated due

to interpolation of the data from the coarse resolution model onto the

open boundaries of the fine resolution model (1). 

Results and discussion

Three-year long numerical simulation under climatological surface

forcing has been carried out.

The general flow in the ASHELF-2 domain is directed

northwestward with prominent wakes occurring behind Dalmatian

islands during the greater part of the year (Fig. 1). Current reversal

obtained between islands Hvar and Vis in August agrees with previous

current measurements, which indicate strong seasonal signal in the

surface current field with oppositely directed alongshore ?ow in the

winter and summer seasons (2). 

The importance of the properly imposed open boundary conditions

can be seen by comparing current fields modelled for January with

and without nesting procedure. In the numerical experiment without

nesting, surface current field shows numerous cyclonic and

anticyclonic gyres. In the similar numerical experiment with nesting

most of the gyres disappear and the ?ow is dominantly of the

northwest direction. 

Modelled temperature annual cycle at the points that correspond to

the coastal and open sea stations shows good agreement with

observations, although modelled annual amplitude is lower than the

one obtained from the data. Surface salinity measured at two coastal

stations shows lower values and higher annual amplitudes than those

obtained in numerical simulations. Discrepancy between modelled

and measured surface salinity in the coastal area can be partly

ascribed to the climatological salinity field used in correcting

procedures, in which coastal areas are not well resolved. Better

agreement between measured and modelled time series is obtained for

the open sea stations although lower annual amplitude is again

obtained by the model. 

Acknowledgement.The work reported here has been sponsored

by the Italian Ministry for the Environment (project ADRICOSM,

coordinated by Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia) and

by the Croatian Ministry of Science and Technology.

References

1-Zavatarelli M., and Pinardi N., 2003. The Adriatic Sea modeling

system: A nested approach. Ann. Geophys.,21: 345-364. 

2-Zore-Armanda M., 1967. On the seasonal variations of the surface

currents in the Adriatic (in Croatian). Hidrogr. God.,66: 69-74. 

3-Blumberg A. F., and Mellor G. L., 1987. A description of a three-

dimensional coastal ocean circulation model. Pp 1-16. In: Heaps N. S.

(ed.), Three-dimensional coastal ocean models. AGU, Washington.

Fig. 1. Surface currents in the ASHELF-2 domain in February and August.