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Sensitivities of an adjoint, unstructured mesh, tidal model on the European Continental Shelf

机译：欧洲大陆架上伴随的，非结构化网状潮汐模型的敏感性

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Unstructured mesh models can resolve the model domain with a variable and very fine mesh resolution. Nevertheless, tuning the model setup is still required (for example because of parametrized sub-grid processes). Adjoint models are commonly used to calculate sensitivities of ocean models and optimize their parameters so that better agreement is achieved between model simulations and observations. One major obstacle in developing an adjoint model is the need to update the reverse code after each modification of the forward code, which is not always straightforward. Automatic differentiation is a tool to generate the adjoint model code without user input. So far this method has mainly been used for structured mesh ocean models. We present here an unstructured mesh, adjoint, tidal model using this technique, and discuss the sensitivities of the misfit between simulated and observed elevations with respect to open boundary values, the bottom friction coefficient and the bottom topography. The forward model simulates tides on the European Continental Shelf and we show that the tidal model dynamics in the adjoint simulations can be used to define regions, where parameters or mesh has to be optimized. We analyze the dependence of the sensitivities on the wave type and mesh resolution to specify whether the model misfit originates from physical or numerical model deficiencies. In the sensitivity patterns, it is possible to identify islands not resolved in the mesh. We propose to refine the mesh prior to the parameter optimization.
机译：非结构化网格模型可以以可变且非常精细的网格分辨率来解析模型域。尽管如此，仍然需要调整模型设置（例如，由于参数化的子网格过程）。伴随模型通常用于计算海洋模型的敏感性并优化其参数，以便在模型模拟和观测之间获得更好的一致性。开发伴随模型的一个主要障碍是在每次修改前向代码后都需要更新反向代码，这并不总是那么简单。自动区分是无需用户输入即可生成伴随模型代码的工具。到目前为止，该方法主要用于结构化网格海洋模型。我们在这里使用这种技术提出了一种非结构化的网格，伴随，潮汐模型，并讨论了相对于开放边界值，底部摩擦系数和底部地形而言，模拟高度和观测高度之间的失配敏感性。正向模型模拟了欧洲大陆架上的潮汐，并且我们证明了伴随模拟中的潮汐模型动力学可用于定义必须优化参数或网格的区域。我们分析敏感性对波类型和网格分辨率的依赖性，以指定模型失配是源自物理模型缺陷还是数值模型缺陷。在灵敏度模式中，可以识别网格中未解析的岛。我们建议在参数优化之前优化网格。

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