Ветро-волновые и литодинамические условия у западного побережья Крыма. Часть 1: Современный климат.

от

М.И. Железняк1,  А.Б. Полонский2,3,4

1Institute of Environmental Radioactivity at Fukushima University, Japan, 1 Kanayagawa, Fukushima City, Fukushima Prefecture 960-1296

2Институт природно-технических систем, РФ, г. Севастополь, ул. Ленина, 28

 E-mail: apolonsky5@mail.ru

3Севастопольский государственный университет, РФ, г. Севастополь, ул. Университетская, 33

4Филиал МГУ им. М.В. Ломоносова в г. Севастополе, РФ, г. Севастополь, ул. Героев Севастополя, 7

DOI: 10.33075/2220-5861-2019-3-79-88

УДК 551.466.32                                               

Реферат:

   В настоящей работе рассчитываются климатические ветро-волновые и литодинамические характеристики мелководной части акватории Черного моря, примыкающей к западному побережью п-ва Крым, для временного периода с 1979 по 2008 гг. Используются оригинальный программный комплекс, разработанный в Институте проблем математических машин и систем НАН Украины, и данные ре-анализа Японского метеорологического агентства. Последние из них корректируются с использованием длительных данных наблюдений на стационарной морской платформе, расположенной в северо-западной части Черного моря. Вначале рассчитывается волновое поле на всей акватории Черного моря с разрешением 1,5–3 минуты, а затем на более мелкой неструктурированной сетке в районе Каламитского залива. После этого выполняется расчет индуцируемых в прибрежной зоне залива течений и литодинамических характеристик. Получено, что в Каламитском заливе максимальные высоты значительных волн в период с 1979 по 2008 гг. не превышали 5 м. Построенные розы ветро-волновых характеристик указывают на тот факт, что наиболее вероятны волны, распространяющиеся с юго-запада, несмотря на то, что типичный ветер здесь имеет преобладающую северо-северо-восточную и юго-юго-западную составляющие. Очевидно, это обусловлено конфигурацией береговой черты. Шторма наиболее часты в холодное полугодие (с октября по март). Их доля в общем количестве штормов более 80%. Это проявляется и в климатических полях ветра, и в климатических полях волн для разных месяцев. Описанные результаты в целом соответствуют опубликованным данным, полученным на основании анализа длительных полуинструментальных наблюдений на морских гидрометеорологических станциях в исследуемом регионе. Сделан вывод, что используемый комплекс программ может быть успешно применен для сценарных ветро-волновых и литодинамических оценок в регионе, которые предполагается выполнить и представить во второй части работы.

Ключевые слова: моделирование, ре-анализ, ветро-волновой климат Черного моря.

Полный текст в формате PDF

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

  1. IPCC: Climate Change 2001. The Scientific Basis. Contribution of Working Group I to the Third Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change / J.T. Houghton, Y. Ding, D.J. Griggs [et al.] // Cambridge, New York. Cambridge University Press, 2001. 881 p.
  2. IPCC: Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I To the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change / S. Solomon, D. Qin, M. Manning, Ed. Cambridge, Cambridge University Press. 2007. 996 p.
  3. IPCC: Climate Change 2014: Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change/ [Core Writing Team, R.K. Pachauri and L.A. Meyer (eds.)]. IPCC. Geneva, Switzerland. 151 pp.
  4. Zhang K., Douglas B.C., Leatherman S.P. Global Warming and Coastal Erosion // Climatic Change. Kluwer Academic Publishers. 2004. P. 41–58.
  5. Polonsky A. The Ocean’s Role in Climate Change // Cambridge Scholars Publishing. Newcastle-Upon-Tyne, UK. 2019. 294 р.
  6. Laboratory and Numerical Studies of Waves, Currents and Sediment Transport at the Deepwater Navigation Channel in the “Bystroe” / M. Zheleznyak, V. Khomitsky, S. Kivva [et al.] // Arm of the Danube Delta ICCE-2006, Book оf abstracts, San Diego, California, USA, 2–8 September 2006. Р. 400.
  7. Полонский А.Б., Фомин В.В., Гармашов А.В. Характеристики ветрового волнения Черного моря // Доклады НАН Украины. 2011. № 8. С. 108–112.
  8. Ветер и волны в океанах и морях: справочные данные / [под ред. И.Н. Давидана]. Ленинград. Транспорт. 1974. 360 с.
  9. Ржеплинский Г.В., Назаретский Л.Н. Расчет режима волнения шельфовых акваторий на примере Черного моря // Метеорология и гидрология. 1974.  № 1.  С. 63–68.
  10. Кабатченко И.М. Исследование режима штормовых ветров и волн на примере Черного моря: дис. канд. геогр. наук: 11.00.08. Москва. 1984. 136 с.
  11. Ефимов В.В., Комаровская О.И. Атлас экстремального ветрового волнения Черного моря. Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2009. 59 c.
  12. Climatic Change in the Storm Occurrence and Intensity Trends / N. Valchev, E. Trifonova, N. Andreeva [et al.] // Proceedings of the International Multidisciplinary Scientific Geo-Conference SGEM Albena. Bulgaria. 2009. Vol. 2. P. 305–312.
  13. Low-frequency variability of storms in the northern Black Sea and associated processes in the ocean-atmosphere system / A. Polonsky, V. Evstigneev, V. Naumova [et al.] // Regional Environmental Change, 2014.V. 14. Is. 5.P. 1861–1871. DOI:10.1007/s10113-013-0546-z.
  14. Divinsky B.V., Kosyan R.D. Spatiotemporal variability of the Black Sea wave climate in the last 37 years // Cont. Shelf Res. 2017. V. 136, P. 1–19. Doi.org/10.1016 /j.csr.2017.01.008.
  15. Ветро-волновые условия прибрежной зоны Азово-Черноморского региона / В.П. Евстигнеев, В.А. Наумова, Е.Н. Воскресенская [и др.] // Севастополь: ИПТС. 2017, 320 с.
  16. Holthuijsen L. Waves in oceanic and coastal waters. Cambridge University Press, 2007. https:// doi.org/10.1017/ CBO9780511618536
  17. Van Rijn L.C. Sediment transport, Part II: Suspended load transport // Journal of Hydraulic Engineering. V. 110. No 11. P. 1613–1641.
  18. Отчет о научно-исследователь-ской работе «Исследование направленности и интенсивности эрозийных процессов в береговой зоне Черного и Азовского морей в связи с изменения климата» («ЭРБЕР», руководитель работ – А.Б. Полонский). Севастополь, 2013. 222 с.
  19. The JRA-25 Reanalysis / K. Onogi, J. Tsutsui, H. Koide [et al.] // Journal of the Meteorological Society of Japan. 2007. V. 85. P. 369–432.
  20. Соответствие меридиональных и зональных компонент ветра между моделью GFDL, ре-анализом JRA и натурными наблюдениями / А.Б. Полонский, Е.Н. Воскресенская, А.В. Гармашов [и др.] // Системы контроля окружающей среды. 2010. Вып. 14. С. 164-167.
  21. Полонский А.Б., Князьков А.С. Пространственно-временная структура регионального поля температуры для региона Украины и Черного моря в глобальных климатических моделях // Доклады НАН Украины. 2012. № 1. С. 123 –130.
  22. Wittenberg A.T., Rosati A. Lau N-Ch., Ploshay J.J. GFDL’s CM2 global coupled climate models. Part III: Tropical pacific climate and ENSO // J. of Climate. 2006. V. 19. P. 698–722.
  23. Горячкин Ю.Н., Долотов В.В. Изменения береговой линии аккумулятивных берегов Западного Крыма // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов  шельфа. 2011. Вып. 25. Т. 1. С. 8–18.

Loading