Особенности формирования вдольбереговой циркуляции вод прибрежного экотона у южного побережья Крыма

А. С. Кузнецов✉, И. К. Иващенко

Морской гидрофизический институт РАН, Севастополь, Россия

✉ e-mail: kuznetsov_as@mhi-ras.ru

Аннотация

Цель. Целью настоящей работы является расширение знаний об особенностях формирования режимных характеристик, вертикальной структуры и межгодичной изменчивости циркуляции вод прибрежного экотона у южного побережья Крыма, а также характеристик, условий и продолжительности существования бимодальной структуры направлений прибрежного течения.

Методы и результаты. Новые научные результаты получены с учетом систематизации и анализа опубликованных результатов по исследуемой проблеме. При решении поставленных задач использованы данные мониторинга изменчивости вертикальной структуры прибрежного течения за 2002–2021 гг., полученные с применением отечественных измерителей течений, установленных на стационарной океанографической платформе Черноморского гидрофизического подспутникового полигона Морского гидрофизического института. Материалы векторной базы течений, прошедшие государственную регистрацию, обработаны по методике, разработанной на основе стандартных методов цифровой фильтрации и математической статистики. Установлено, что у побережья Черного моря существуют два различных режима циркуляции вод – режим стационарного мономодального вдольберегового течения и режим бимодальной модуляции направления суммарного вдольберегового потока интенсивными гидродинамическими возмущениями. В формирование обратной моды бимодальной структуры у м. Кикинеиз на всех горизонтах вклад до 98% вносят колебания с периодами до 3 сут, 2% – колебания с периодами 3–4 сут. Значительное снижение среднегодовой скорости мономодального течения меняет условия существования бимодальной структуры в приповерхностном слое, где период колебаний, формирующих обратную моду, в 2020 г. увеличился до 5 сут.

Выводы. Полученные результаты расширяют наши знания об особенностях режима циркуляции прибрежных вод, условий и характеристик явления бимодальной структуры прибрежного течения, в формировании которой у м. Кикинеиз существенный вклад до 91% вносят колебания с периодами до 2 сут. Продемонстрированы перспективы дальнейшего развития технологии исследований и возможности анализа количественных оценок изменчивости прибрежного течения, включая межгодичный диапазон.

Ключевые слова

Черное море, прибрежная зона, Южный берег Крыма, циркуляция вод, бимодальное направление течений, эмпирическая функция распределения, спектральная плотность

Благодарности

Работа выполнена в рамках государственного задания ФГБУН ФИЦ МГИ по теме FNNN-2021-0005 «Комплексные междисциплинарные исследования океанологических процессов, определяющих функционирование и эволюцию экосистем прибрежных зон Черного и Азовского морей».

Для цитирования

Кузнецов А. С., Иващенко И. К. Особенности формирования вдольбереговой циркуляции вод прибрежного экотона у южного побережья Крыма // Морской гидрофизический журнал. 2023. Т. 39, № 2. С. 189–204. EDN GNXBSC. doi:10.29039/0233-7584-2023-2-189-204

Kuznetsov, A.S. and Ivashchenko, I.K., 2023. Features of Forming the Alongcoastal Circulation of the Coastal Ecotone Waters nearby the Southern Coast of Crimea. Physical Oceanography, 30(2), pp. 171-185. doi:10.29039/1573-160X-2023-2-171-185

DOI

10.29039/0233-7584-2023-2-189-204

EDN

GNXBSC

Список литературы

  1. Тимченко И. Е., Иващенко И. К., Игумнова Е. М. Управление эколого-экономическими процессами накопления и ассимиляции загрязнений в прибрежной морской среде // Морской гидрофизический журнал. 2017. № 1. С. 72–88. doi:10.22449/0233-7584-2017-1-72-88
  2. 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 (13–16 декабря 2017, г. Ростов-на-Дону). Ростов-на-Дону : Изд-во ЮНЦ РАН, 2017. С. 120–122.
  3. Оценка уровня антропогенных нагрузок на прибрежные зоны и экотоны Черноморского побережья Украины / В. И. Беляев [и др.] // Морской гидрофизический журнал. 2001. № 1. С. 55–63.
  4. Pokazeev K., Sovga E., Chaplina T. Pollution in the Black Sea: Observation about the Ocean’s Pollution. Cham, Switzerland : Springer Nature, 2021. 227 p. (Springer Oceanography series).
  5. Израэль Ю. А., Цибань А. В. Об ассимиляционной емкости Мирового океана // Доклады Академии наук СССР. 1983. Т. 272, № 3. С. 702–705.
  6. Мониторинг прибрежной зоны на Черноморском экспериментальном подспутниковом полигоне / Под ред. В. А. Иванова, В. А. Дулова. Севастополь : ЭКОСИ-Гидрофизика, 2014. 526 с.
  7. Иванов В. А., Кузнецов А. С., Морозов А. Н. Мониторинг циркуляции прибрежных вод у Южного берега Крыма // Доклады Академии наук. 2019. Т. 485, № 4. С. 507–510. doi:10.31857/S0869-56524854507-510
  8. О внутригодовой изменчивости течений на шельфе Кавказского побережья Черного моря / В. Г. Кривошея [и др.] // Океанология. 1980. Т. XX, вып. 1. С. 34–39.
  9. Овчинников И. М., Титов В. Б., Кривошея В. Г. Новые данные о временной изменчивости течений по результатам многолетних измерений со стабилизированного буя на шельфе Черного моря // Доклады Академии наук СССР. 1986. Т. 286, № 5. С. 1250–1254.
  10. Овчинников И. М., Титов В. Б. Антициклоническая завихренность течений в прибрежной зоне Черного моря // Доклады Академии наук СССР. 1990. Т. 314, № 5. С. 1236–1239.
  11. Титов В. Б. Статистические характеристики и изменчивость течений на западном шельфе Черного моря // Морской гидрофизический журнал. 1991. № 2. С. 41–47.
  12. Особенности течений у приглубого берега / С. Г. Богуславский [и др.] // Морской гидрофизический журнал. 1991. № 5. С. 27–34.
  13. Титов В. Б. О роли вихрей в формировании режима течений на шельфе Черного моря и в экологии прибрежной зоны // Океанология. 1992. Т. 32, вып. 1. С. 39–47.
  14. Иванов В. А., Янковский А. Е. Локальный динамический эксперимент в шельфовой зоне Южного берега Крыма // Океанология. 1993. Т. 33, № 1. С. 49–56.
  15. Иванов В. А., Янковский А. Е. Динамика вод на шельфе Крыма в летний сезон // Морской гидрофизический журнал. 1994. № 3. С. 38–56.
  16. New data on the current regime on the shelf of the northeastern Black Sea / V. G. Krivosheya [et al.] // Oceanology. 2001. Vol. 41. P. 307–316.
  17. Титов В. Б., Кривошея В. Г., Москаленко Л. В. Режим течений в Российском секторе Черного моря // Комплексные исследования северо-восточной части Черного моря / Отв. ред. А. Г. Зацепин, М. В. Флинт. М.: Наука, 2002. С. 48–55.
  18. Белокопытов В. Н., Саркисов А. А., Щуров С. В. Течения прибрежной зоны на участке Крымского полуострова от мыса Сарыч до поселка Кацивели // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. 2003. Вып. 8. С. 64–68.
  19. Krivosheya V. G., Moskalenko L. V., Titov V. B. On the current regime over the shelf near the North Caucasian coast of the Black Sea // Oceanology. 2004. Vol. 44. P. 331–336.
  20. Иванов В. А., Белокопытов В. Н. Океанография Черного моря. Севастополь : ЭКОСИ-Гидрофизика, 2011. 212 с.
  21. 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.
  22. Bondur V. G., Sabinin K. D., Grebenyuk Yu. V. Characteristics of inertial oscillations according to the experimental measurements of currents on the Russian shelf of the Black Sea. // Izvestiya. Atmospheric and Oceanic Physics. 2017. Vol. 53. P. 120–126. doi:10.1134/S0001433816050030
  23. Химченко Е. Е., Серебряный А. Н. Внутренние волны на Кавказском и Крымском шельфах Черного моря (по летне-осенним наблюдениям 2011–2016 гг.) // Океанологические исследования. 2018. Т. 46, № 2. С. 69–87. doi:10.29006/1564-2291.JOR-2018.46(2).7
  24. Кузнецов А. С. Система оценки качества векторных данных и возможности антенных измерений течений // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. 2018. Вып. 1. С. 50–57. doi:10.22449/2413-5577-2018-1-50-57
  25. Кузнецов А. С. Среднемноголетняя сезонная изменчивость прибрежного течения у Южного берега Крыма в 2002–2020 годах // Морской гидрофизический журнал. 2022. Т. 38, № 2. С. 151–164. doi:10.22449/0233-7584-2022-2-151-164

Скачать статью в PDF-формате