Результаты мониторинга динамики полей приповерхностных вод Черного моря судовым комплексом гидрофизических попутных измерений

А. С. Кузнецов✉, Ю. И. Шаповалов, Р. О. Шаповалов

Морской гидрофизический институт РАН, Севастополь, Россия

✉ e-mail: kuznetsov_as@mhi-ras.ru

Аннотация

Цель. Цель настоящей работы – обсуждение практических результатов опытной эксплуатации отечественного судового комплекса гидрофизических попутных измерений (КГПИ).

Методы и результаты. Результаты получены при натурных исследованиях структуры и пространственно-временной изменчивости оптико-гидролого-гидрохимических полей приповерхностных вод в комплексных экспедициях Морского гидрофизического института РАН в 2015–2017 гг. на разномасштабных полигонах у Южного берега Крыма. Измерения комплексом в экспедиционных условиях выполнялись непрерывно в реальном масштабе времени с высоким пространственным разрешением и надежностью. На основе контактных судовых съемок, выполненных комплексом на тестовых подспутниковых полигонах у Гераклейского полуострова, проведено картирование фоновой структуры гидрофизических полей приповерхностных вод. В приповерхностном слое полигона достоверно выделены мелкомасштабные линзы вод, сопутствующие интенсивным гидрологическим образованиям факельного типа, которые возникают в очаге придонного сброса промышленно-сточных вод канализационного коллектора и достигают поверхности.

Выводы. Из материалов КГПИ-съемок, выполненных на крупномасштабных полигонах в октябре 2016 г. в 89-м рейсе и в ноябре 2017 г. в 98-м рейсе НИС «Профессор Водяницкий», выделены новые натурные данные, которые не удалось получить традиционными способами. Представленные результаты демонстрируют высокую информативность КГПИ-измерений, оперативность съемок, эффективность и возможность использования комплекса в различных погодных условиях при исследованиях гидрофизических процессов и явлений в широком диапазоне изменчивости. Подтверждены принципиальные возможности и перспективы дальнейшего использования судового КГПИ для получения новых научных знаний о субмезо- и мелкомасштабных гидродинамических процессах при развитии подходов к рациональному использованию ресурсного потенциала морских акваторий у побережья Крыма и Севастополя, а также к созданию элементов перспективной технологии инструментального кризисного мониторинга в приморских ландшафтах шельфа.

Ключевые слова

Черное море, вихре-волновая гидродинамика, прибрежно-шельфовая зона, инструментальный мониторинг, измерительный комплекс

Благодарности

Работа выполнена в рамках государственного задания по теме No 0827-2018-0004 «Комплексные междисциплинарные исследования океанологических процессов, определяющих функционирование и эволюцию экосистем прибрежных зон Черного и Азовского морей».

Для цитирования

Кузнецов А. С., Шаповалов Ю. И., Шаповалов Р. О. Результаты мониторинга динамики полей приповерхностных вод Черного моря судовым комплексом гидрофизических попутных измерений // Морской гидрофизический журнал. 2019. Т. 35, No 4. С. 384–394. EDN QGQJAQ. doi:10.22449/0233-7584-2019-4-384-394

Kuznetsov, A.S., Shapovalov, Yu.I. and Shapovalov, R.O., 2019. Results of Monitoring the Surface Field Dynamics in the Black Sea Waters Using a Ferry Box System. Physical Oceanography, 26(4), pp. 341-349. doi:10.22449/1573-160X-2019-4-341-349

DOI

10.22449/0233-7584-2019-4-384-394

Список литературы

  1. Блатов А. С., Иванов В. А. Гидрология и гидродинамика шельфовой зоны Черного моря (на примере Южного берега Крыма). Киев : Наукова думка, 1992. 242 с.
  2. Ivanov V. A., Belokopytov V. N. Oceanography of the Black Sea. Sevastopol : ECOSY-Gidrofizika, 2013. 210 p.
  3. О влиянии изменчивости течения в глубоководной зоне Черного моря на динамику вод узкого северокавказского шельфа / А. Г. Зацепин [и др.] // Морской гидрофизический журнал. 2016. № 3. С. 16–25.
  4. Кузнецов А. С., Иванов В. А., Зима В. В. Особенности мезомасштабной динамики вод у южного побережья Крыма в 2008–2016 гг. // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. 2017. Вып. 1. С. 32–39.
  5. Ivanov V. A. Spatial and Temporal Variability and Monitoring of Hydrophysical Fields of the Black Sea // Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics. 2014. Vol. 50, no 1. P. 26–34. doi:10.1134/S000143381306008X
  6. Мониторинг прибрежной зоны на Черноморском экспериментальном подспутниковом полигоне / Под ред. В. А. Иванова, В. А. Дулова. Севастополь : ЭКОСИ-Гидрофизика, 2014. 526 с.
  7. Исследование мелкомасштабной динамики вод в прибрежной зоне Крыма / А. С. Кузнецов [и др.] // Окружающая среда и человек. Современные проблемы генетики, селекции и биотехнологии: материалы международной научной конференции и молодежной научной конференции памяти члена-корреспондента РАН Д. Г. Матишова (г. Ростов-на-Дону, 5–8 сентября 2016 г.). Ростов-на-Дону : Изд-во ЮНЦ РАН, 2016. С. 199–202.
  8. Особенности сезонной и синоптической изменчивости структуры вод в зоне Основного черноморского течения в осенне-зимний период 2016 г. / Ю. В. Артамонов [и др.] // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. 2018. Вып. 1. С. 32–43.
  9. Опыт регистрации температуры и солености поверхностного слоя океана зондом АИСТ / К. Н. Федоров [и др.] // Океанология. 1979. Т. XIX, № 1. С. 156–163.
  10. Структура термохалинных и биооптических полей на поверхности Карского моря в сентябре 2011 г. / П. О. Завьялов [и др.] // Океанология. 2015. Т. 55, № 4. С. 514–525.
  11. Щипцов А. А., Кузнецов А. С., Станичный С. В. Натурные исследования системы поверхностных гидрографических фронтов у пролива Дарданеллы // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. 1999. С. 27–46.
  12. Hydes D. J., Campbell J. M., Dunning J. Systematic Oceanographic Data Collected by FerryBox // Sea Technology. 2004. Vol. 45, no. 2. P. 10–14.
  13. FerryBox-Real-Time Monitoring of Water Quality by Ferryboats / W. Petersen [et al.] // Environmental research, engineering and management. 2005. Vol. 33, no. 3. P. 12–17.
  14. Шаповалов Ю. И. Комплекс аппаратуры для попутных гидрофизических измерений // Мониторинг прибрежной зоны на Черноморском экспериментальном подспутниковом полигоне / Под ред. В. А. Иванова, В. А. Дулова. Севастополь : ЭКОСИ-Гидрофизика, 2014. С. 119–127.
  15. Исследования гидрофизических процессов при мониторинге антропогенных воздействий на прибрежные акватории (на примере бухты Мамала, острова Оаху, Гаваи) / В. Г. Бондур [и др.] // Океанология. 2007. Т. 47, № 6. С. 827–846.
  16. Иванов В. А., Фомин В. В. Численное моделирование распространения заглубленного стока в прибрежной зоне Гераклейского полуострова // Морской гидрофизический журнал. 2016. № 6. С. 89–103.
  17. Технология исследования динамики прибрежных вод как элемент кризисного мониторинга природной среды / А. С. Кузнецов [и др.] // Материалы научных мероприятий, приуроченных к 15-летию Южного научного центра Российской академии наук (г. Ростов-на-Дону, 13–16 декабря 2017 г.). Ростов-на-Дону : Изд-во ЮНЦ РАН, 2017. С. 120–122.

Скачать статью в PDF-формате