Структура течений в Черном море по результатам наблюдений LADCP в 2004 – 2014 гг.

А.Н. Морозов1,✉, Е.М. Лемешко2, С.А. Шутов1, В.В. Зима1, Д.В. Дерюшкин1

1 Морской гидрофизический институт РАН, Севастополь, Россия

2 Черноморский гидрофизический полигон РАН, Ялта, пгт. Кацивели, Россия

✉ e-mail: anmorozov@mhi-ras.ru

Аннотация

Представлены основные результаты, полученные в ходе исследований с помощью профилометра LADCP в Черном море за период 2004 – 2014 гг. Приводятся характерные усредненные черты вертикальной структуры течений в верхнем 600-метровом слое моря. Обсуждаются усредненные профили вертикальных сдвигов скорости течений. Рассматриваются вопросы определения параметров диапикнического обмена по данным CTD/LADCP-измерений. Обсуждаются характерные черты течений в придонном пограничном слое.

Ключевые слова

погружаемый акустический доплеровский профилометр течений LADCP, вертикальная структура течений, вертикальные сдвиги, вертикальное перемешивание, придонный пограничный слой, Черное море

Для цитирования

Численное исследование сгонно-нагонных процессов и течений Азовского моря в период экстремальных ветров / А. Н. Морозов [и др.] // Морской гидрофизический журнал. 2017. № 1. С. 27-42. EDN XSWBAD. doi:10.22449/0233-7584-2017-1-27-42

Morozov, A.N., Lemeshko, E.M., Shutov, S.A., Zima, V.V. and Deryushkin, D.V., 2017. Structure of the Black Sea Currents Based on the Results of the LADCP Observations in 2004–2014. Physical Oceanography, (1), pp. 25-40. doi:10.22449/1573-160X-2017-1-25-40

DOI

10.22449/0233-7584-2017-1-27-42

Список литературы

  1. Polzin K., Kunze E., Hummon J. et al. The finescale response of lowered ADCP velocity profiles // J. Atmos. Ocean. Techn. – 2002. – 19. – P. 205 – 224.
  2. Fer I. Scaling turbulent dissipation in Arctic fjord // Deep-Sea Res. II. – 2006. – 53. – P. 77 – 95.
  3. Gaardsted F., Pavlov V., Morozov A. et al. Mesoscale distribution and advection of overwintering Calanus finmarchicus off the shelf of northern Norway // Ibid. I. – 2010. – 57, Issue 11. – P. 1465 – 1473.
  4. Firing E. Lowered ADCP developments and use in WOCE // WOCE Newsletter. – No. 30. – Southampton, United Kingdom, 1998. – Р. 10 – 13.
  5. Firing E., Gordon R. Deep ocean acoustic Doppler current profiling // Proc. IEEE 4th Working Conf. on Current Measurements. – MD, IEEE, 1990. – Р. 192 – 201.
  6. Fisher J., Visbeck M. Deep velocity profiling with self-contained ADCPs // J. Atmos. Ocean. Tech. – 1993. – 10. – Р. 764 – 773.
  7. Visbeck M. Deep velocity profiling using lowered Doppler current profilers: bottom track and inverse solutions // Ibid. – 2002. – 19. – Р. 794 – 807.
  8. Морозов А.Н., Лемешко Е.М. Опыт использования акустического доплеровского измерителя течений (ADCP) в условиях Черного моря // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. – Севастополь: МГИ НАН Украины, 2005. – № 12. – С. 457 – 476.
  9. Морозов А.Н., Лемешко Е.М. Использование Self Contained ADCP для проведения измерений с борта судна: методические вопросы и физические результаты // Там же. – № 13. – С. 425 – 432.
  10. Морозов А.Н., Лемешко Е.М. Методические аспекты использования акустического доплеровского измерителя течений (ADCP) в условиях Черного моря // Морской гидрофизический журнал. – 2006. – № 4. – С. 31 – 48.
  11. Neumann G. Die absolute Topographie des physikalischen Meeresniveaus und die Oberflächenströmungen des Schwarzen Meeres // Ann. D. Hydr. Und Marit. Meteorol. – 1942. – LXX. – Heft. IX. – P. 265 – 282.
  12. Леонов А.К. Региональная океанография. Часть 1. Берингово, Охотское, Японское, Каспийское и Черное моря. – Л.: Гидрометеоиздат, 1960. – 480 с.
  13. Богуславский С.Г., Букатов А.Е., Казаков С.И. Особенности поля скорости и вертикального обмена в Черном море // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. – Севастополь: МГИ НАН Украины, 2001. – Вып. 3. – С. 62 – 71.
  14. Tuzhilkin V.S. Thermohaline structure of the sea // The Black Sea Environment. The Handbook of Environmental Chemistry. – Berlin: Springer-Verlag, 2008. – 5 (Water Pollution), Part Q. – P. 217 – 253.
  15. Островский А.Г., Зацепин А.Г., Деревнин В.А. и др. Заякоренная автоматическая измерительная система «Аквазонд» для вертикального профилирования морской среды // Океанология. – 2008. – 48, № 2. – С. 297 – 306.
  16. Ostrovskii A.G., Zatsepin A.G., Shoev D.A., Soloviev V.A. Underwater anchored profiler Aqualog for ocean environmental monitoring // Adv. Environ. Res. – 2010. – 4. – P. 201 – 218. – IBSN: 978-1-61668-169-2.
  17. Ostrovskii A., Zatsepin A. Short-term hydrophysical and biological variability over the northeastern Black Sea continental slope as inferred from multiparametric tethered profiler surveys // Ocean Dyn. – 2011. – 61, Issue 6. – P. 797 – 806.
  18. Островский А.Г., Зацепин А.Г., Соловьев В.А. и др. Автономный мобильный аппаратно-программный комплекс вертикального зондирования морской среды на заякоренной станции буйковой станции // Океанология. – 2013. – 53, № 2. – С. 259 – 268.
  19. Korotaev G.K., Oguz T., Riser S. Intermediate and deep currents of the Black Sea obtained from autonomous profiling floats // Deep-Sea Res. II. – 2006. – 53, No. 17 – 19. – P. 1901 – 1910.
  20. Герасимова С.В., Лемешко Е.Е. Оценка скоростей глубоководных течений по данным ARGO // Системы контроля окружающей среды. – Севастополь: МГИ НАН Украины, 2011. – Вып. 15. – С. 187 – 196.
  21. Дроздов А.Е., Кушнир В.М., Никитин А.В. и др. Комплекс гидрофизический зондирующий для океанографических исследовательских судов // Записки по гидрографии. – 1991. – № 226. – С. 49 – 57.
  22. Еремеев В.Н., Кушнир В.М. Слоистая структура течений и вертикальный обмен в Черном море // Океанология. – 1996. – 36, № 1. – С. 13 – 19.
  23. Кондратьев С.И., Романов А.С., Внуков Ю.Л. Особенности распределения гидрохимических характеристик в районе материкового склона северо-западной части Черного моря // Морской гидрофизический журнал. – 2007. – № 5. – C. 69 – 79.
  24. Лемешко Е.М., Морозов А.Н., Станичный С.В. и др. Вертикальная структура поля скорости течений в северо-западной части Черного моря по данным LADCP в мае 2004 г. // Там же. – 2008. – № 6. – С. 25 – 37.
  25. Иванов В.А., Белокопытов В.Н. Океанография Черного моря. – Севастополь: НПЦ «ЭКОСИ-Гидрофизика», 2011. – 212 с.
  26. Bubnov V.A. The North Atlantic current by Atlantex 90 experiment data // Oceanology. – 1996. – 34, No. 6. – P. 733 – 737.
  27. Cisewski B., Budéus G., Krause G. Absolute transport estimates of total and individual water masses in the northern Greenland Sea derived from hydrographic and acoustic Doppler current profiler measurements // J. Geophys. Res. (Oceans). – 2003. – 108, Issue C9. – 3298. – 14 p. – doi: 10.1029/2002JC001530
  28. Lherminier P., Mercier H., Gourcuff C. et al. Transports across 2002 Greenland-Portugal Ovide section and comparison with 1997 // Ibid. – 2007. – 112, Issue C7. – C07003. – 20 p. – doi: 10.1029/2006JC003716
  29. Боуден К. Физическая океанография прибрежных вод. – М.: Мир. – 1988. – 326 с.
  30. Pacanowski R.C., Philander S.G.H. Parametrisation of vertical mixing in numerical models of Tropical Oceans // J. Phys. Oceanogr. – 1981. – 11, Issue 11. – P. 1443 – 1451.
  31. Морозов А.Н., Лемешко Е.М. Оценка концентрации взвеси по данным ADCP WHM1200 // Системы контроля окружающей среды. – Севастополь: МГИ НАН Украины, 2010. – Вып. 14. – С. 42 – 46.
  32. Miles J.W. On the stability of heterogeneous shear flows // J. Fluid Mech. – 1961. – 10, Issue 4. – P. 496 – 508.
  33. Иванов В.А., Морозов А.Н., Кушнир В.М. и др. Распределение течений в Керченском проливе по данным ADCP-наблюдений, сентябрь 2011 г. // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. – Севастополь: МГИ НАН Украины, 2012. – Вып. 26, Том 1. – С. 170 – 178.
  34. Leaman K.D., Sanford T.B. Vertical energy propagation of internal waves: a vector spectral analysis of velocity profiles // J. Geophys. Res. (Oceans). – 1975. – 80. – P. 1975 – 1978. – doi: 10.1029/JC080i015p01975
  35. Prandke H., Stips A. Test measurements with an operational microstructure-turbulence profiler: detection limit of dissipation rates // Aquat. Sci. – 1998. – 60, Issue 3. – P. 191 – 209.
  36. Cisewski B., Strass V.H., Prandke H. Upper-ocean vertical mixing in the Antarctic Polar Front Zone // Deep-Sea Res. II. – 2005. – 52, Issue 9–10. – P. 1087 – 1108.
  37. Sundfjord A., Fer I., Kasajima Y., Svendsen H. Observations of turbulent mixing and hydrogrphy in the marginal ice zone of the Barents Sea // J. Geophys. Res. (Oceans). – 2007. – 112, Issue C5. – C05008. – 23 p. – doi: 10.1029/2006JC003524
  38. Зацепин А.Г., Голенко Н.Н., Корж А.О. и др. Влияние динамики течений на гидрофизическую структуру вод и вертикальный обмен в деятельном слое Черного моря. // Океанология. – 2007. – 47, № 3. – С. 327 – 339.
  39. Naveira Garabato A.C., Oliver K.I.C., Watson A.J., Messias M.-J. Turbulent diapycnal mixing in the Nordic seas // J. Geophys. Res. (Oceans). – 2004. – 109, Issue C12. – C12010. – 9 p. – doi: 10.1029/2004JC002411
  40. Морозов А.Н., Лемешко Е.М. Вертикальное перемешивание в Черном море по данным CTD/LADCP-наблюдений // Системы контроля окружающей среды. – Севастополь: МГИ НАН Украины, 2008. – С. 266 – 268.
  41. Морозов А.Н., Лемешко Е.М. Оценка вертикальной турбулентной диффузии по данным CTD/LADCP-измерений в северо-западной части Черного моря в мае 2004 года // Морской гидрофизический журнал, 2014. – № 1. – С. 58 – 67.
  42. Gregg M.C., Sanford T.B., Winkel D.P. Reduced mixing from the breaking of internal waves in equatorial waters // Nature. – 2003. – 402. – P. 513 – 515.
  43. Gregg M.C. Scaling turbulent dissipation in the thermocline // J. Geophys. Res. (Oceans). – 1989. – 94, Issue C7. – P. 9686 – 9698. – doi: 10.1029/JC094iC07p09686
  44. Garrett C.J.R., Munk W.H. Space-time scales of internal waves: A progress report // Ibid. – 1975. – 80. – P. 291 – 297. – doi: 10.1029/JC080i003p00291
  45. Cairns J.L., Williams G.O. Internal waves observations from a midwater float, 2 // Ibid. (Oceans and Atmospheres). – 1976. – 81 (No. 12). – P. 1943–1950. – doi: 10.1029/JC081i012p01943
  46. Osborn T.R. Estimates of the local rate of vertical diffusion from dissipation measurements // J. Phys. Oceanogr. – 1980. – 10, No. 1. – P. 83 – 89. – doi: http://dx.doi.org/10.1175/1520-0485(1980)0100083:EOTLRO2.0.CO;2
  47. Moum J.N. Efficiency of mixing in the main thermocline // J. Geophys. Res. (Oceans). – 1996. – 101, Issue C5. – P. 12057 – 12069. – doi: 10.1029/96JC00508
  48. Богуславский С.Г., Иващенко И.К. Вертикальная мезоструктура глубинных вод Черного моря // Морской гидрофизический журнал. – 1989. – № 5. – С. 25 – 32.
  49. Самодуров А.С., Чухарев А.М. Оценка интенсивности вертикального турбулентного обмена в Черном море по экспериментальным данным // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. – Севастополь: НПЦ «ЭКОСИ-Гидрофизика». – 2006. – Вып. 14. – C. 524 – 529.
  50. Weatherly G.L., Martin P.J. On the structure and dynamics of the ocean bottom boundary layer // J. Phys. Oceanogr. – 1978. – 8, No. 4. – P. 557 – 570. – doi: http://dx.doi.org/10.1175/1520-0485(1978)0080557:OTSADO2.0.CO;2
  51. Kushnir V.M. Turbulent diffusion in the near bottom boundary layer of the Black Sea shelf zone // J. Mar. System. – 1999. – 21, Issues 1 – 4. – P. 243 – 253.
  52. Кушнир В.М. Придонный пограничный слой в Черном море: экспериментальные данные, турбулентная диффузия, потоки // Океанология. – 2007. – 47, № 1. – С. 39 – 48.
  53. Морозов А.Н., Лемешко Е.М., Шутов С.А., Зима В.В. Течения в Севастопольской бухте по данным ADCP-наблюдений, июнь 2008 г. // Морской гидрофизический журнал. – 2012. – № 3. – С. 31 – 43.
  54. Морозов А.Н., Лемешко Е.М. Придонный пограничный слой на шельфе Южного берега Крыма по данным наблюдений // Системы контроля окружающей среды. – Севастополь: МГИ НАН Украины, 2009. – С. 270 – 272.

Скачать статью в PDF-формате