Современные исследования динамики вод в северо-западной части Черного моря по данным LADCP

https://doi.org/10.35595/2414-9179-2021-3-27-5-15

Посмотреть или загрузить статью (Rus)

Об авторах

А.Н. Морозов

Морской гидрофизический институт РАН,
г. Севастополь, ул. Капитанская 2, 299011, Россия;
E-mail: anmorozov@mhi-ras.ru

Е.В. Маньковская

Морской гидрофизический институт РАН,
г. Севастополь, ул. Капитанская 2, 299011, Россия;
E-mail: emankovskaya@mhi-ras.ru

Аннотация

В статье представлены результаты предварительного анализа данных по течениям, собранных в четырнадцати крупномасштабных экспедициях Морского гидрофизического института в 2016–2019 гг. в северо-восточной части Черного моря. Показано, что использование погружаемого акустического доплеровского профилометра течений (LADCP) значительно повышает информативность экспедиционных материалов, открывая новые возможности в экспериментальном исследовании динамики вод. По материалам экспедиций установлено, что в районе проведения измерений верхний слой сдвиговых бароклинных течений ограничен глубиной залегания изопикны со значением потенциальной плотности ~16,75 кг/м3 (~350 м). На этой глубине наблюдается переход изменчивости с глубиной частоты плавучести от степенной к экспоненциальной зависимости. Этой же глубиной ограничивается проникновение сезонных вариаций средней кинетической энергии в толщу вод. Наибольшие значения средней кинетической энергии наблюдаются в апреле-мае и ноябре–декабре, наименьшие — в июне–августе. Отношение максимальных значений энергии (весна, поздняя осень, зима) к ее минимальным значениям (лето) в верхнем слое составило ~3. Наиболее хорошо Основное черноморское течение выражено вблизи Крымского полуострова в весенний и зимний сезоны. Летом и осенью горизонтальное распределение скорости течения в слое глубин 30–80 м менее структурировано, что вызвано сезонной интенсификацией мезомасштабных процессов. На ряде станций профили скорости течения содержат фрагменты с хорошо выраженной гармонической изменчивостью компонент скорости течения с глубиной, которая может быть интерпретирована как проявление около инерционных внутренних волн. В большинстве случаев вращение вектора скорости течения с глубиной происходит по часовой стрелке, что определяет направление распространения около инерционных внутренних волн в толщу вод как основное. На примере одной из станций показан существенный вклад таких волн в значение вертикального сдвига скорости течения. Это обстоятельство позволяет предположить значительное влияние около инерционных внутренних волн на процессы вертикального турбулентного обмена в толще вод.

Ключ. слова

Черное море, циркуляция вод, кинетическая энергия, около инерционные внутренние волны, вертикальный сдвиг скорости..

Список литературы

  1. Зацепин А.Г., Кременецкий В.В., Станичный С.В., Бурдюгов В.М. Бассейновая циркуляция и мезомасштабная динамика Черного моря под ветровым воздействием. Современные проблемы динамики океана и атмосферы. Сборник статей, посвященный 100-летию со дня рождения проф. П.С. Линейкина. Москва: Гидрометцентр России, 2010. С. 347–368.
  2. Firing E., Gordon R. Deep ocean acoustic Doppler current profiling. Proc. IEEE 4th Working Conf. on Current Measurements. MD, IEEE, 1990. P. 192–201.
  3. Garret C., Munk W. Space-Time Scales of Internal Waves: A Progress Report. Journal of Geophysical Research, 1975. V. 80. No. 3. P. 291–297.
  4. Klyuvitkin A.A., Ostrovskii A.G., Lisitzin A.P., Konovalov S.K. The energy spectrum of the current velocity in deep layers of the Black Sea. Doklady Earth Sciences, 2019. V. 488. No. 2. P. 1222–1226. DOI: 10.1134/S1028334X1910012X.
  5. Leman D.K., Sanford T.B. Vertical Energy Propagation of Inertial Waves: A Vector Spectral Analysis of Velocity Profiles. Journal of Geophysical Research, 1975. V. 80. No. 15. P. 1975–1978.
  6. Morozov A.N., Lemeshko E.M., Shutov S.A., Zima V.V., Deryushkin D.V. Structure of the Black Sea currents based on the results of the LADCP observations in 2004–2014. Physical Oceanography, 2017. Iss. 1. P. 25–40. DOI: 10.22449/1573-160X-2017-1-25-40.
  7. Naveira Garabato A.C., Oliver K.I.C., Watson A.J., Messias M.-J. Turbulent diapycnal mixing in the Nordic seas. Journal of Geophysical Research, 2004. V. 109. Iss. C12. C12010. 9 p. DOI: 10.1029/2004JC002411.
  8. Oguz T., Besiktepe S. Observations on the Rim Current structure, CIW, formation and transport in the western Black Sea. Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers, V. 46. Iss. 10. P. 1733-1754. DOI: 10.1016/S0967-0637(99)00028-X.
  9. Samodurov A.S. Complimentarity of different approaches for assessing vertical turbulent exchange intensity in natural stratified basins. Physical Oceanography, 2016. Iss. 6. P. 32–42. DOI: 10.22449/1573-160X-2016-6-32-42.
  10. Visbeck M. Deep velocity profiling using Lowered Doppler Current Profilers: bottom track and inverse solutions. Journal of Atmospheric and Oceanic Technology, 2002. V. 19. Iss. 5. P. 794–807. DOI: 10.1175/1520-0426(2002)019<0794: DVPULA>2.0.CO;2.

Для цитирования: Морозов А.Н., Маньковская Е.В. Современные исследования динамики вод в северо-западной части Черного моря по данным LADCP ИнтерКарто. ИнтерГИС. Геоинформационное обеспечение устойчивого развития территорий: Материалы Междунар. конф. M: Географический факультет МГУ, 2021. Т. 27. Ч. 3. С. 5–15. DOI: 10.35595/2414-9179-2021-3-27-5-15

For citation: Morozov A.N., Mankovskaya E.V. Modern studies of water dynamics in the north-western part of Black sea from LADCP measurements InterCarto. InterGIS. GI support of sustainable development of territories: Proceedings of the International conference. Moscow: MSU, Faculty of Geography, 2021. V. 27. Part 3. P. 5–15. DOI: 10.35595/2414-9179-2021-3-27-5-15 (In Russian)