Сайт кафедри  географії ДНУ
Кафедра географії історичного факультету Дніпровського національного університету імені Олеся Гонара     
.
Навігація


Форма входу
    Вітаємо на нашому сайті!

Маркова Н. В.

Морской гидрофизический институт НАН Украины, отдел теории волн, соискатель.

Научный руководитель: ведущий научный сотрудник, д.ф.-м.н., проф. Демышев С.Г.

ОТКЛИК ЧЕРНОГО МОРЯ НА ВОЗДЕЙСТВИЕ КВАЗИТРОПИЧЕСКОГО ЦИКЛОНА

 

В работе исследуются результаты моделирования трехмерных полей температуры, солености, поля течений и уровня Черного моря в период прохождения над юго-западной его частью квазитропического атмосферного циклона 25–29 сентября 2005 г.

В этот период в атмосфере региона наблюдался интенсивный мезомасштабный вихрь с характеристиками тропического циклона. Сложная штормовая ситуация, вызванная аномальными для данного района метеоусловиями, привела к приостановке навигации в юго-восточной части Черного моря на несколько суток. Циклон вышел за пределы акватории Черного моря 30 сентября.

Его развитие исследовано в работе [1]. Полученные в ней значения касательного напряжения трения ветра были использованы нами в качестве атмосферного форсинга. Они были проинтерполированы на расчетную сетку для использования в трехмерной нелинейной гидродинамической модели МГИ [2] (рис.1).

Численный эксперимент по реконструкции термохалинной и гидродинамической ситуации в Черном море в конце сентября 2005 г. был проведен при следующих значениях параметров модели. По горизонтали использовалось разрешение (5´5) км, по вертикали расчет проводился на 45  горизонтах с глубинами от 2,5 до 2100 м. Шаг по времени составлял 5 минут.

Рис. 1. Поле ветра над Черным морем

25 сентября 2005 г.

Для задания краевых условий использовались данные о потоках тепла и влаги на поверхности моря из работы [3], параметры рек и проливов – из атласа [4]. В качестве начальных полей взяты трехмерные климатические поля Черного моря, полученные авторами в предыдущих работах [5].

В результате проведенного   расчета  получено,

что под воздействием интенсивного атмосферного циклона происходит резкое усиление горизонтальных и вертикальных движений жидкости и изменение их характеристик. Так, величины климатических горизонтальных скоростей [5] в данном районе не превышают 50 см/с, во время прохождения вихря они превышают 200 см/с (рис. 2).

Рис. 2. Поверхностные течения 29 сентября

(слева – при действии циклона, справа – климатические)

 

Понижение уровня моря в центре циклона относительно климатического значения составило 20-25 см. Установлено, что при действии циклона максимально низких значений температура поверхности моря достигает 29 сентября. Это происходит за счет поднятия более холодных вод с низлежащих горизонтов, в том числе вод холодного промежуточного слоя Черного моря (рис. 3). В это время атмосферный циклон полностью находится над морской акваторией.

Данные о значениях температуры моря в этот период подтверждаются спутниковыми снимками [6]. Область холодной воды с температурой в центре ниже +8°С сохраняет свое местоположение и ко времени выхода циклона за пределы акватории Черного моря.

Подъем более холодных и соленых вод с нижних горизонтов на более высокие наблюдается не только вблизи поверхности. Так, на горизонте 700 м обнаруживаются воды с соленостью, характерной в этом районе для глубин 750-800  м (рис. 4), а на горизонте 550 м установлено нахождение вод с 650-метровой глубины. Анализ вертикальных скоростей жидкости в данном регионе показал, что их значения при прохождении циклона в среднем на 2-3 порядка выше, чем климатические.

Рис. 3. Поле температуры (°С) 29 сентября (зональный разрез вдоль 42°с.ш.)

Рис. 4. Поле солености (‰) на горизонте 700 м 29 сентября

(слева – при действии циклона, справа – климатические)

 

Таким образом, изучение полученных трехмерных гидрофизических полей Черного моря показало, что воздействие квазитропического циклона приводит к изменению характеристик термохалинной и динамической структур в рассматриваемой области моря. Циркуляционные процессы значительно усиливаются. Результаты работы согласуются с доступными данными спутниковых наблюдений поверхности моря.

 

Информационные источники:

1. Ефимов В.В., Шокуров М.В., Яровая Д.А. Численное моделирование квазитропического циклона над Черным морем // Известия РАН, Физика атмосферы и океана. – 2006.

2. Демышев С.Г., Коротаев Г.К. Численная знергосбалансированная модель бароклинных течений океана с неровным дном на сетке С. – М.:ОВМ. – 1992.– С.163–231.

3. Staneva J.V. Stanev E.V. Oceanic response to atmospheric forcing derived from different climatic data sets. Intercomparison study for the Black sea. Oceanologia.– 1998. –T.21(3).– P. 383–417.

4.Атлас «Гидрометеорология и гидрохимия морей СССР. Т.4 Черное море. Вып.1. Гидрометеорологические условия» – СПб.: Гидрометеоиздат, 1991.– С.103-262.

5. Демышев С.Г., Иванов В.А., Маркова Н.В., Черкесов Л.В. Построение поля течений в Черном море на основе вихреразрешающей модели с ассимиляцией климатических полей температуры и солености // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. – Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика. – 2007. – вып. 15.

 

6. Морской портал НКАУ http://dvs.net.ua 


Новини


  Погода

  Партнеры

  Реклама

  Календарь

  Погода

.
Кафедра географії, історичний факультет Дніпровського національного університету імені Олеся Гончара (106 Географія, 242 Туризм, 014.07 Середня освіта (Географія))
© 2006-2019. Поширення матеріалів сайту дозволяється за умови посилання на www.ggf-dnu.org.ua
© Розроблення та підтримка сайту - Гаврюшин Олександр (admin@ggf-dnu.org.ua)