Распространение черноморских вод в акватории Азовского моря по спутниковым данным и модели NEMO

Н. В. Василенко✉, А. А. Алескерова, А. А. Кубряков, А. И. Мизюк, С. В. Станичный

Морской гидрофизический институт РАН, Севастополь, Россия

✉ e-mail: Nadinkot.nk@gmail.com

Аннотация

Цель. Исследованы динамика, особенности сезонной изменчивости и причины затоков черноморских вод в акваторию Азовского моря.

Методы и результаты. Использовались спутниковые данные среднего и высокого разрешения, а также результаты численного моделирования поля солености Азово-Черноморского бассейна по модели NEMO с высоким разрешением (1 км) за 2008–2009 гг. Проведенный анализ показал, что наиболее часто прозрачные соленые черноморские воды фиксировались в южной и юго-восточной частях Азовского моря в холодное время года. По спутниковым измерениям, максимальное количество затоков наблюдалось в ноябре и в марте, а минимальное – с июня по октябрь. Аналогичные результаты получены по данным численных расчетов за 2008–2009 гг.: в зимний период интенсивные затоки соленых вод в Азовское море (с потоком более 20 т/с) наблюдаются в трети случаев, оцененный поток соли в отдельных случаях составляет 60 т/с, в летний же период количество затоков близко к нулю. Черноморские воды далее преимущественно двигаются в циклоническом направлении, иногда достигая центра бассейна. Высокие градиенты плотности в ряде случаев вызывают развитие интенсивного циклонического вихря у пролива на фронте затоков черноморских вод. На основе данных моделирования оценена связь ветра и потоков соли в Азовское море. Показано, что эта связь носит кубический характер, что частично объясняется ростом солености поступающих вод, вызванным усилением вертикального перемешивания при действии штормов.

Выводы. Основными гидродинамическими причинами затоков черноморских вод и их сезонной изменчивости выступают: 1) интенсивный ветровой перенос во время ветров южных румбов; 2) фронтальные течения на границе апвеллингов у Керченского полуострова при действии западных и юго-западных ветров; 3) направленные на север течения на периферии проходящих синоптических вихрей.

Ключевые слова

Азовское море, Черное море, водообмен, Керченский пролив, MODIS, NEMO, скорость течения, вихревая динамика, сезонная динамика, спутниковые данные, циркуляция вод, численное моделирование, транспорт воды, соленость, температура поверхности моря, концентрация хлорофилла, дрейфовые течения, поток соли, гидрооптические характеристики

Благодарности

Анализ скорости течений и их связи с вихревой динамикой выполнен при поддержке гранта РНФ 21-77-10052. Исследование изменчивости затоков черноморских вод по спутниковым данным выполнено в рамках темы госзадания ФГБУН ФИЦ МГИ FNNN-2021-0006.

Для цитирования

Распространение черноморских вод в акватории Азовского моря по спутниковым данным и модели NEMO / Н. В. Василенко [и др.] // Морской гидрофизический журнал. 2023. Т. 39, No 4. С. 528–552. EDN IOEERJ.

Vasilenko, N.V., Aleskerova, A.A., Kubryakov, A.A., Mizyuk, A.I. and Stanichny, S.V., 2023. Propagation of the Black Sea Waters in the Sea of Azov Based on the Satellite Data and the NEMO Model. Physical Oceanography, 30(4), pp. 484-507.

Список литературы

  1. Гидрометеорологические условия морей Украины. Т. 1 : Азовское море. Севастополь, 2009. 400 c.
  2. Фомин В. В., Лазоренко Д. И., Фомина И. Н. Численное моделирование водообмена через Керченский пролив для различных типов атмосферных воздействий // Морской гидрофизический журнал. 2017. No 4. С. 82–93. doi:10.22449/0233-7584-2017-4-82-93
  3. Ломакин П. Д., Боровская Р. В. Возможность контроля системы течений в Керченском проливе на базе спутниковой информации // Системы контроля окружающей среды. Севастополь, 2005. Вып. 8. С. 255–257.
  4. Спиридонова Е. О., Панов Б. Н. Изменения структурных показателей и среднего значения поля солености вод Азовского моря // Морской гидрофизический журнал. 2021. Т. 37, No 3. С. 305–317. doi:10.22449/0233-7584-2021-3-305-317
  5. Панов Б. Н., Спиридонова Е. О. Особенности изменений статистических характеристик горизонтальной структуры поля солености вод Азовского моря // Водные биоресурсы и среда обитания. 2020. Т. 3, No 3. С. 17–24. EDN ZXDLTA. doi:10.47921/2619-1024_2020_3_3_17
  6. Бердников С. В., Дашкевич Л. В., Кулыгин В. В. Климатические условия и гидрологический режим Азовского моря в ХХ – начале ХХI вв. // Водные биоресурсы и среда обитания. 2019. Т. 2, No 2. С. 7–19. EDN WHVLZP. Doi:10.47921/2619-1024_2019_2_2_7
  7. Матишов Г. Г., Григоренко К. С., Московец А. Ю. Механизмы осолонения Таганрогского залива в условиях экстремально низкого стока Дона // Наука Юга России. 2017. Т. 13, No 1. С. 35–43. doi:10.23885/2500-0640-2017-13-1-35-43
  8. Распространение вод из Керченского пролива в Черное море / А. А. Алескерова [и др.] // Морской гидрофизический журнал. 2017. No 6. С. 53–64. doi:10.22449/0233-7584-2017-6-53-64
  9. Особенности цветения цианобактерий в центральной части Азовского моря по спутниковым данным / Н. В. Василенко [и др.] // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2021. Т. 18, No 5. С. 166–180. doi:10.21046/2070-7401-2021-18-5-166-180
  10. Комплексный спутниковый мониторинг морей России / О. Ю. Лаврова [и др.]. Москва : ИКИ РАН, 2011. 480 c.
  11. Мизюк А. И., Коротаев Г. К. Черноморские внутрипикноклинные линзы по результатам численного моделирования циркуляции бассейна // Известия Российской академии наук. Физика атмосферы и океана. 2020. Т. 56, No 1. С. 112–122. EDN MHXSSO. doi:10.31857/S0002351520010101
  12. Косенко Ю. В., Барабашин Т. О., Баскакова Т. Е. Динамика гидрохимических характеристик Азовского моря в современный период осолонения // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Естественные науки. 2017. No 3-1. С. 76–82. EDN ZOKXLB. doi:10.23683/0321-3005-2017-3-1-76-82
  13. Исследование водообмена в Керченском проливе по историческим данным и данным контактных измерений 2019 г. / И. Б. Завьялов [и др.] // Океанология. 2021. Т. 61, No 3. С. 377–386. EDN MJWWCC. doi:10.31857/S0030157421030199
  14. Матишов Г. Г., Григоренко К. С. Динамический режим Азовского моря в условиях осолонения // Доклады Российской академии наук. Науки о Земле. 2020. Т. 492, No 1. С. 107–112. EDN IOCNCJ. doi:10.31857/S268673972005014X
  15. Черкесов Л. В., Шульга Т. Я. Численный анализ влияния скорости и направления продолжительно действующего ветра на циркуляцию вод Азовского моря с учетом и без учета водообмена через Керченский пролив // Океанология. 2018. Т. 58, No 1. С. 23–33. EDN YPKSAA. doi:10.7868/S0030157418010033
  16. Еремеев В. Н., Иванов В. А., Ильин Ю. П. Океанографические условия и экологические проблемы Керченского пролива // Морской экологический журнал. 2003. Т. II, No 3. С. 27–40. EDN UBNGXV.
  17. Иванов В. А., Черкесов Л. В., Шульга Т. Я. Учет влияния водообмена через Керченский пролив на сгонно-нагонные процессы и течения в Азовском море // Морской гидрофизический журнал. 2010. No 4. С. 3–14. EDN TOERTL.
  18. Особенности водообмена через Керченский пролив по данным натурных наблюдений / Н. Н. Дьяков [и др.] // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. 2016. No 1. С. 63–68. EDN VUYZNV.
  19. Щербак С. С., Лаврова О. Ю., Митягина М. И. Возможности спутникового дистанционного зондирования для изучения влияния атмосферных процессов на формирование течений в Керченском проливе // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2007. Т. 4, No 4. С. 376–383. EDN NDPTIV.
  20. Water exchange between the Sea of Azov and the Black Sea through the Kerch Strait / I. Zavialov [et al.] // Ocean Science. 2020. Vol. 16, iss. 1. P. 15–30. https://doi.org/10.5194/os-16-15-2020
  21. NEMO ocean engine / G. Madec [et al.]. France : IPSL, 2016. 412 p. (Note du Pôle de modélisation de l'Institut Pierre-Simon Laplace ; No. 27). https://doi.org/10.5281/zenodo.3248739
  22. Propagation of the Azov Sea waters in the Black sea under impact of variable winds, geostrophic currents and exchange in the Kerch Strait / A. A. Kubryakov [et al.] // Progress in Oceanography. 2019. Vol. 176. 102119. https://doi.org/10.1016/j.pocean.2019.05.011
  23. Кубряков А. А., Шокуров М. В., Станичный С. В. Характеристики облачности над Черноморским регионом в 1985–2009 гг. по спутниковым данным // Метеорология и гидрология. 2016. No 10. С. 41–49. EDN WTHXNZ.

Скачать статью в PDF-формате