Особенности течений на северо-западном шельфе Черного моря по результатам численного моделирования

В. Л. Дорофеев, Л. И. Сухих✉

Морской гидрофизический институт РАН, Севастополь, Россия

✉ e-mail: l.sukhikh@gmail.com

Аннотация

Цель. Цель работы – на основе результатов реанализа изучить особенности течений на северо-западном шельфе Черного моря и проанализировать причины, вызывающие эти особенности.

Методы и результаты. Для анализа течений на северо-западном шельфе используются результаты выполненного авторами ранее физического реанализа полей Черного моря, а именно массивы гидродинамических полей на регулярной сетке продолжительностью 21 год (с 1992 по 2012 г.). Поверхностные течения на северо-западном шельфе Черного моря направлены в основном на юго-запад. Вдоль западного берега в течение всего года (за исключением летних месяцев, когда воздействие ветра ослабевает) образуется интенсивное компенсационное течение, направленное к югу. Воды возле западного берега сильно горизонтально стратифицированы, что вызвано поступлением пресной воды со стоками рек. В зимний сезон эта стратификация проявляется наиболее ярко, а летом горизонтальный градиент плотности уменьшается. Горизонтальная плотностная стратификация приводит к тому, что, начиная с глубины примерно 20 м, градиент давления меняет знак и появляется вдольбереговое струйное противотечение, направленное к северу.

Выводы. В результате проведенных исследований показано, что циркуляция вод на северо-западном шельфе Черного моря определяется главным образом следующими факторами: потоками воды через границу шельфа, обусловленными ветром; сильной горизонтальной стратификацией вод возле западного берега, вызванной стоком рек. В результате того, что течения на поверхности моря направлены в основном на юго-запад, у западного берега образуется компенсационное течение, направленное к югу. Вследствие сильной горизонтальной стратификации, вызванной стоком рек, в подповерхностном слое возле западного берега образуется противотечение, направленное к северу. При экстремально высоких потоках морской воды на шельф противотечение может отсутствовать.

Ключевые слова

Черное море, циркуляция, реанализ, северо-западный шельф, противотечение

Благодарности

Работа выполнена при поддержке проекта № 0827-2021-0002.

Для цитирования

Дорофеев В. Л., Сухих Л. И. Особенности течений на северо-западном шельфе Черного моря по результатам численного моделирования // Морской гидрофизический журнал. 2021. Т. 37, № 4. С. 460–472. EDN PUYAXG. doi:10.22449/0233-7584-2021-4-460-472

Dorofeyev, V.L. and Sukhikh, L.I., 2021. Features of Currents on the Black Sea Northwestern Shelf Based on the Numerical Simulation Results. Physical Oceanography, 28(4), pp. 426-437. doi:10.22449/1573-160X-2021-4-426-437

DOI

10.22449/0233-7584-2021-4-460-472

Список литературы

  1. Изменчивость гидрофизических полей Черного моря / [А. С. Блатов и др.] ; под ред. Б. А. Нелепо. Ленинград : Гидрометеоиздат, 1984. 240 с.
  2. Построение поля течений в Черном море на основе вихреразрешающей модели с ассимиляцией климатических полей температуры и солености / С. Г. Демышев [и др.] // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. Севастополь : МГИ, 2007. Вып. 15. С. 215–226.
  3. Modelling the Danube-influenced north-western continental shelf of the Black Sea. I: Hydrodynamical processes simulated by 3-D and box models / J. M. Beckers [et al.] // Estuarine, Coastal and Shelf Science. 2002. Vol. 54, iss. 3. P. 453–472. doi:10.1006/ecss.2000.0658
  4. Дорофеев В. Л., Сухих Л. И. Анализ изменчивости гидрофизических полей Черного моря в период 1993–2012 годов на основе результатов выполненного реанализа // Морской гидрофизический журнал. 2016. № 1. С. 33–48. doi:10.22449/0233-7584-2016-1-33-48
  5. Демышев С. Г., Коротаев Г. К. Численная энергосбалансированная модель бароклинных течений океана с неровным дном на сетке С // Численные модели и результаты калибровочных расчетов течений в Атлантическом океане. М. : ИВМ РАН, 1992. С. 163–231.
  6. Суслин В. В., Чурилова Т. Я. Упрощенный метод расчета спектрального диффузного коэффициента ослабления света в верхнем слое Черного моря на основе спутниковых данных // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. Севастополь : МГИ, 2010. Вып. 22. С. 47–60.
  7. The ERA-Interim reanalysis: configuration and performance of the data assimilation system / D. P. Dee [et al.] // Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society. 2011. Vol. 137, iss. 656. P. 553–597. doi:10.1002/qj.828
  8. Дорофеев В. Л., Сухих Л. И. Исследование потоков компонентов морской экосистемы с северо-западного шельфа в глубоководную часть Черного моря // Морской гидрофизический журнал. 2020. Т. 36, № 5. С. 501–513. doi:10.22449/0233-7584-2020-5-501-513

Скачать статью в PDF-формате