Rapp. Comm. int. Mer Médit., 36,2001

70

The numerical model

The ALERMO model is based on the Princeton Ocean Model

(POM), a primitive equation, 3-D circulation model [1]. The model

has a bottom - following vertical sigma coordinate system, a free sur-

face and a split mode time step. Potential temperature, salinity, veloc-

ity and surface elevation, are prognostic variables. The ALERMO

model has one open boundary located at 20° E (see fig.1). The com-

putational grid has a horizontal resolution of 1/20°x1/20° and 30

sigma layers in vertical with a logarithmic distribution near the surface

resulting in a better representation of the surface mixed layer.ALER-

MO includes parameterization of the Dardanelles out?ow and rivers

runoff. It is forced with climatological wind stress, total heat ?ux and

evaporation/precipitation fields. The wind stress and evaporation fields

are derived from the ECMWF 1979 - 1993 meteorological parameters

data set, while precipitation is obtained from Jaeger [2] monthly pre-

cipitation climatology.The total heat ?ux fields used here, are diag-

nosed from the OGCM climatological model run. Correction terms (in

terms of weak relaxation to SST and SSS climatologies) are also used

to account for imperfect knowledge of the heat ?ux, evaporation and

precipitation fields. 

Nesting technique

Nesting is a finite-difference technique to simulate a high-resolution

domain embedded in a coarse resolution model. In our case, the fine

resolution model is ALERMO which is one-way nested along its west-

ern boundary (located at 20°E) with the global Mediterranean OGCM

[3] constraining volume transport to be conserved between the two

models. The condition for the normal barotropic velocity at the open

boundary is a modified Flather [4] condition that efficiently allows

interior disturbances (possibly due to mismatches between coarse and

nested values) to pass out through the lateral boundary. On the other

hand, the tangential barotropic velocity at the open boundary as long

as baroclinic velocities are directly prescribed from the OGCM. To

update the temperature and salinity at the open boundary we use an

upstream advection scheme whenever the normal velocity is directed

outwards from the modeling area. In cases there is in?ow through the

open boundary, temperature and salinity are prescribed directly from

the interpolated OGCM temperature and salinity profiles. Finally, for

the free surface elevation at the open boundary we have adopted a

zero-gradient condition.

Discussion of model results

In fig.1a and 1b we present the subsurface (30m) winter (mid

February) and summer (mid August) circulation patterns correspond-

ing to the 2

nd

year of the climatological integration of the model. The

circulation patterns suggest that the model can successfully reproduce

all the main general circulation characteristics of the area (Mid

Mediterranean Jet, Asia Minor Current, Rhodes cyclonic gyre, Mersa-

Matruh and Shikmona anticyclonic gyres). Both winter and summer

circulation patterns are very rich in mesoscale structures, which are

mainly intensified during the summer period. Important seasonal vari-

ability characterizes the easternmost Levantine basin and the southern

central Levantine. In the former we see the recurrence of the

Shikmona anticyclone between winter and summer while in the latter

the Mersa-Matruh gyre is showing large variations in strength, form

and position. The Mid Mediterranean Jet (MMJ) is well formed and

shows seasonal variations in its pathways. During winter it ?ows along

the northern border of the Mersa-Matruh gyre. Along its eastward

pathway there are several meanderings taking place which in some

cases result in anticyclonic eddy detachments to the north. During

summer the MMJ remains hugged to the African coast up to 29oE

while the Mersa-Matruh gyre appearing as a three-lobe structure is

completely to the north of the jet. During this period, Mersa-Matruh

expands spatially and strengthens. As a result the Rhodes gyre is

pushed to the north. 

Acknowledgements

This work has been supported by the MFSPP EU-RTD project. We

would like to express our gratitude to Dr. M.Zavatarelli and the whole

MFSPP group for fruitful discussions, suggestions and critique to the

work.

References

1- Blumberg, A.F., and G.L.Mellor, 1987: A description of a three-dimen-

sional coastal ocean circulation model, in Three-Dimensional Coastal

Ocean Circulation Models,Coastal Estuarine Sci., vol. 4, edited by

N.S.Heaps, pp. 1-16, AGU,Washington, D.C.

2- Jaeger., L., 1976: Monatskarten des Niederschlags fur die ganze Erde.

Berichte des Deutschen Wetterdienstes 18(139), 1-38.

3- Mediterranean Forecasting System Pilot Project (MAS3-CT98-0171):

Second year scientific report.

4- Flather, R. A., 1976: A tidal model of the northwest European conti-

nental shelf. Mem. Soc. R. Sci.Liege, Ser. 6, 10, 141-164.

THE AEGEAN - LEVANTINE EDDY RESOLVING MODEL (ALERMO): 

IMPLEMENTATION AND CLIMATOLOGICAL RUNS

Gerasimos Korres

1*

and Alex Lascaratos

2

1

Dept. of Marine Sciences, Aegean University Mytilen, Greece - mkorres@aegean.gr

2

Dept. of Applied Physics, University of Athens, Greece - alasc@oc.phys.uoa.gr

Abstract

Within the MFSPP project, an eddy resolving ocean model of the Aegean and Levantine basins (ALERMO) has been developed. This

model acts as an intermediate between the basin scale OGCM and the high-resolution shelf models within the same project. In this paper

we present the development of the model, the nesting technique with the basin scale OGCM as well as results from its climatological runs. 

Keywords: models, Levantine basin.

Fig, 1: a) Winter subsurface circulation pattern b) Summer sub-

surface circulation pattern.