Взаимодействие пограничных слоев моря и атмосферы на малых и средних масштабах в прибрежной зоне

А.М. Чухарев1, ✉, И.А. Репина2

1 Морской гидрофизический институт НАН Украины, Украина

2 Институт физики атмосферы имени А.М. Обухова РАН, Москва

✉ e-mail: alexchukh@ukr.net

Аннотация

Приведены результаты детальных натурных измерений турбулентных характеристик в сопряженных слоях моря и атмосферы в прибрежной зоне Черного моря. Использовалась современная высокоточная аппаратура, наблюдения велись по большому числу параметров в течение трех экспедиционных периодов в 2005 – 2009 гг. Обнаружены периодичности различных масштабов в интенсивности атмосферной и морской турбулентности, прослежена эволюция турбулентной энергии в разных условиях и на разных масштабах, а также реакция приповерхностного слоя моря на атмосферные возмущения. Показано, что при слабых ветрах существенное влияние на морскую турбулентность начинает оказывать поток тепла.

Ключевые слова

взаимодействие атмосферы и моря, турбулентность, натурные измерения, вейвлет-анализ

Для цитирования

Чухарев А.М., Репина И.А. Взаимодействие пограничных слоев моря и атмосферы на малых и средних масштабах в прибрежной зоне // Морской гидрофизический журнал. 2012. № 2. С. 60-78. EDN TGLUZX.

Chukharev, A.M. and Repina, I.A., 2012. Interaction of atmosphere and sea boundary layers on small and meso-scales in a coastal zone. Morskoy Gidrofizicheskiy Zhurnal, (2), pp. 60-78 (in Russian).

Список литературы

  1. Charnock H. Wind stress on a water surface // Quart. J. Roy. Meteorol. Soс. – 1955. – 81. – P. 639 – 640.
  2. Hsu S.A. A dynamic roughness equation and its application to wind stress determination at the air-sea interface // J. Phys. Oceanogr. – 1974. – 4, № 1. – P. 116 – 120.
  3. Fairall C.W., Bradley E.F., Rogers D.P. et al. Bulk parameterization of air-sea fluxes for Tropical Ocean-Global Atmosphere Coupled-Ocean Atmosphere Response Experiment // J. Geophys. Res. – 1996. – 101, № C2. – P. 3747 – 3764.
  4. Чухарев А.М., Репина И.А. Комплексные натурные измерения турбулентных характеристик в слоях у границы раздела моря и атмосферы // Экологическая безопасность и комплексное использование прибрежной и шельфовой зон моря. – Севастополь: МГИ НАН Украины, 2010. – Вып. 23. – С. 75 – 87.
  5. Stewart R.W., Grant H.L. Determination of the rate of dissipation of turbulent energy near the sea surface in the presence of waves // J. Geophys. Res. – 1962. – 67, № 8. – Р. 3177 – 3180.
  6. Монин А.С., Озмидов Р.В. Океанская турбулентность. – Л.: Гидрометеоиздат, 1981. – 320 с.
  7. Soloviev A., Lukas R., Hacker P., Schoeberlein H. et al. A near-surface microstructure sensor system used during TOGA COARE. Part II: Turbulence measurements // J. Atmos. Ocean. Technol. – 1999. – 16. – P. 1598 – 1618.
  8. Чухарев А.М. Применение измерительного комплекса «Сигма-1» для исследования турбулентности на океанографической платформе // Экологическая безопасность и комплексное использование прибрежной и шельфовой зон моря. – Севастополь: МГИ НАН Украины, 2010. – Вып. 21. – С. 231 – 238.
  9. Астафьева Н.М. Вейвлет-анализ: основы теории и примеры применения // Успехи физических наук. – 1996. – 166, № 11. – С. 1145 – 1170.
  10. Витязев В.В. Вейвлет-анализ временных рядов. – СПб.: Изд-во СПб-го ун-та, 2001. – 60 с.
  11. Torrence C., Compo G.P. A practical guide to wavelet analysis // Bull. Am. Met. Soc. – 1998. – 79, № 1. – P. 61 – 78.
  12. Kim K., Sung H.J. DNS of turbulent boundary layer with time-periodic blowing through a spanwise slot // Proceedings of the Asian Computational Fluid Dynamics Conference (5th). Busan, Korea, October 27 – 30. – 2003. – P. 835 – 842.

Скачать статью в PDF-формате