Дисперсия короткопериодных колебаний уровня Черного моря: сезонные и межгодовые изменения

И. П. Медведев

Институт океанологии им. П. П. Ширшова РАН, Москва, Россия

e-mail: patamates@gmail.com

Аннотация

Цель. Цель работы – исследовать особенности сезонной и межгодовой изменчивости дисперсии короткопериодных колебаний уровня Черного моря.

Методы и результаты. На основе анализа длительных рядов наблюдений за уровнем моря были изучены особенности изменений дисперсии (энергии) синоптических (2–30 сут) и мезомасштабных (2 ч – 2 сут) колебаний уровня Черного моря. С использованием спектрального анализа было установлено, что на восточном побережье Черного моря спектральная плотность колебаний уровня моря увеличивается от лета к зиме и уменьшается от зимы к лету в частотном диапазоне 0,1–0,8 цикл/сут. Для северо-западного и Крымского побережий уровень спектральной плотности осенью и зимой почти не различается, далее снижаясь к весне и лету. Для межгодовых изменений дисперсии синоптических колебаний на восточном побережье моря характерен отрицательный тренд до −0,25 см2/год в Батуми и −0,41 см2/год в Поти. Дисперсия мезомасштабных колебаний уровня моря имеет отрицательные тенденции со скоростями от −0,21…−0,24 см2/год в Одессе и Николаеве, до −0,13 см2/год в Геленджике.

Выводы. Дисперсия короткопериодных колебаний уровня Черного моря увеличивается от лета к зиме и уменьшается от зимы к лету, что связано с интенсификацией циклонической активности в атмосфере в осенне-зимний период. В лиманах крупных рек в зимний сезон наблюдается локальное сезонное понижение дисперсии колебаний уровня моря, связанное с развитым ледяным покровом, препятствующим формированию ветровых нагонов/сгонов и сейш. Причем, чем выше частота колебаний, тем большую роль играет ледяной покров.

Ключевые слова

колебания уровня моря, Черное море, синоптическая изменчивость, спектр, дисперсия

Благодарности

Работа выполнена в рамках государственного задания ИО РАН (тема № FMWE-2024-0018).

Для цитирования

Медведев И. П. Дисперсия короткопериодных колебаний уровня Черного моря: сезонные и межгодовые изменения // Морской гидрофизический журнал. 2024. Т. 40, № 1. С. 65–77. EDN HQFDGA.

Medvedev, I.P., 2024. Variance of Short-Period Sea Level Oscillations in the Black Sea: Seasonal and Interannual Variations. Physical Oceanography, 31(1), pp. 59-70.

Список литературы

  1. Wunsch C. Bermuda sea level in relation to tides, weather, and baroclinic fluctuations // Reviews of Geophysics. 1972. Vol. 10, iss. 1. P. 1–49. doi:10.1029/RG010i001p00001
  2. Medvedev I. P., Rabinovich A. B., Kulikov E. A. Tides in three enclosed basins: the Baltic, Black, and Caspian seas // Frontiers in Marine Science. 2016. Vol. 3. 46. doi:10.3389/fmars.2016.00046
  3. Medvedev I. P. Tides in the Black Sea: observations and numerical modelling // Pure and Applied Geophysics. 2018. Vol. 175, iss. 6. P. 1951–1969. doi:10.1007/s00024-018-1878-x
  4. Tidal dynamics in the inter-connected Mediterranean, Marmara, Black and Azov seas / C. Ferrarin [et al.] // Progress in Oceanography. 2018. Vol. 161. P. 102–115. doi:10.1016/j.pocean.2018.02.006
  5. Медведев И. П. Дисперсионный анализ колебаний уровня Черного моря в широком диапазоне частот // Морской гидрофизический журнал. 2018. Т. 34, № 6. C. 489–500. EDN YPUYWL. doi:10.22449/0233-7584-2018-6-489-500
  6. Медведев И. П. О формировании спектра колебаний уровня Балтийского моря // Доклады Академии наук. 2015. Т. 463, № 3. С. 347–352. EDN TZMFEJ. doi:10.7868/S0869565215210185.
  7. Иванов В. А., Янковский А. Е. Длинноволновые движения в Черном море. Киев : Наукова думка, 1992. 110 с.
  8. Иванов В. А., Белокопытов В. Н. Океанография Черного моря. Севастополь : МГИ НАН Украины, 2011. 212 с.
  9. Медведев И. П. Численное моделирование метеорологических колебаний уровня Черного моря // Океанология. 2022. Т. 62, № 4. С. 546–557. EDN DKZHQY. doi:10.31857/S0030157422040086
  10. Медведев И. П., Куликов Е. А. Спектр мезомасштабных колебаний уровня северной части Черного моря: приливы, сейши, инерционные колебания // Океанология. 2016. Т. 56, № 1. С. 10–17. EDN VIOSCL. doi:10.7868/S0030157416010093
  11. Иванов В. А., Ястреб В. П. О колебаниях уровня Черного моря // Водные ресурсы. 1989. № 2. С. 97–104.
  12. Stanev E. V., Grashorn S., Zhang Y. J. Cascading ocean basins: numerical simulations of the circulation and interbasin exchange in the Azov-Black-Marmara-Mediterranean Seas system // Ocean Dynamics. 2017. Vol. 67, iss. 8. P. 1003–1025. doi:10.1007/s10236-017-1071-2
  13. Aydın M., Beşiktepe Ş. T. Mechanism of generation and propagation characteristics of coastal trapped waves in the Black Sea // Ocean Science. 2022. Vol. 18, iss. 4. P. 1081–1091. doi:10.5194/os-18-1081-2022
  14. Горячкин Ю. Н., Иванов В. А. Уровень Черного моря: прошлое, настоящее и будущее. Севастополь : МГИ НАН Украины, 2006. 210 с.
  15. Гидрометеорологические условия морей Украины. Т. 2 : Черное море / Ю. П. Ильин [и др.]. Севастополь, 2012. 421 с.
  16. Фомичева Л. А., Рабинович А. Б., Демидов А. Н. Уровень моря // Гидрометеорология и гидрохимия морей СССР. Ленинград : Гидрометеоиздат, 1991. Т. IV : Черное море, вып. 1 : Гидрометеорологические условия. С. 329–354. (Проект «Моря СССР»).
  17. Мънгов Г. Изследване колебанията на морското ниво по Българското крайбрежие в средномащабен честотен диапазон // Хидрология и метеорология. 1981. Т. 30, № 2. С. 20–32.
  18. Кръстева Е. Денонощни колебания на черноморското ниво около Варна и Бургас // Проблеми на географията. 1981. Книга 2. С. 15–24. URL: https://geoproblems.eu/wp-content/uploads/archives/1981_2.pdf (дата обращения: 14.01.2023).

Скачать статью в PDF-формате