Среднемноголетние спектральные характеристики долгопериодных колебаний прибрежного течения у Южного берега Крыма

А. С. Кузнецов✉, И. К. Иващенко

Морской гидрофизический институт РАН, Севастополь, Россия

✉ e-mail: kuznetsov_as@mhi-ras.ru

Аннотация

Цель. Основной целью данного исследования является анализ долгопериодной изменчивости характеристик циркуляции прибрежных вод Черного моря при оценке их энергетического вклада по данным многолетнего контактного мониторинга прибрежных течений.

Методы и результаты. Изменчивость кинетической энергии долгопериодных осцилляций прибрежного течения у Южного берега Крыма анализируется на основе материалов базы океанографических данных Морского гидрофизического института РАН, полученных за период 2002–2023 гг. Особенности структуры долгопериодных осцилляций прибрежных вод исследованы методами статистического и спектрального анализа энергетической изменчивости циркуляции вдольберегового течения в слое 5–20 м за 22-летний период измерений. Во внутригодовом диапазоне изменчивости течений статистически достоверно систематизирован энергетический вклад сезонных колебаний на периодах 1,0, 0,5, 0,33 и ~ 0,2 года. По результатам анализа векторно-осредненных данных также выделен спектральный состав долгопериодных колебаний течения на периодах ~ 2,7, 3,6, 5,3, 7,1 года и 11-летних колебаний в пределах 22-летнего цикла изменчивости. Выполнены сопоставления спектрального состава межгодовых осцилляций прибрежного течения и индекса cевероатлантического колебания. За период фазы интенсификации солнечной активности в 2007–2020 гг. отмечен рост в 1,5 раза значений модуля скорости межгодовых осцилляций прибрежного течения.

Выводы. По результатам анализа многолетних натурных данных у побережья Черного моря выделены и систематизированы долгопериодные колебания прибрежного течения, включая диапазон короткопериодных климатических осцилляций. Показаны перспективы дальнейшего развития исследований связей таких колебаний течения с долгопериодными циркуляционными процессами в атмосфере Черноморского региона.

Ключевые слова

прибрежное течение, долгопериодные колебания, короткопериодные климатические осцилляции, энергетический спектр колебаний, контактные измерения, Южный берег Крыма, Черное море

Благодарности

Hабота выполнена в рамках темы государственного задания ФГБУН ФИЦ МГИ FNNN-2024-0016 «Исследование пространственно-временной изменчивости океанологических процессов в береговой, прибрежной и шельфовых зонах Черного моря под воздействием природных и антропогенных факторов на основе контактных измерений и математического моделирования».

Для цитирования

Кузнецов А. С., Иващенко И. К. Среднемноголетние спектральные характеристики долгопериодных колебаний прибрежного течения у Южного берега Крыма // Морской гидрофизический журнал. 2025. Т. 41, № 1. С. 36–49. EDN KKOLDF.

Kuznetsov, A.S. and Ivashchenko, I.K., 2025. Long-Term Average Annual Spectral Characteristics of the Coastal Current Long-Period Oscillations off the Southern Coast of Crimea. Physical Oceanography, 32 (1), pp. 32-45.

Список литературы

  1. Иванов В. А., Белокопытов В. Н. Океанография Черного моря. Севастополь : ЭКОСИ-Гидрофизика, 2011. 212 с. EDN XPERZR.
  2. Seasonal, interannual, and mesoscale variability of the Black Sea upper layer circulation derived from altimeter data / G. Korotaev [et al.] // Journal of Geophysical Research: Oceans. 2003. Vol. 108, iss. C4. 3122. https://doi.org/10.1029/2002JC001508
  3. 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.
  4. Кривошея В. Г., Москаленко Л. В., Титов В. Б. К вопросу о режиме течений на шельфе северо-кавказского побережья Черного моря // Океанология. 2004. Т. 44, № 3. С. 358–363. EDN OWJTDR.
  5. Серебряный А. Н., Лаврова О. Ю. Антициклонический вихрь на шельфе северо-восточной части Черного моря: совместный анализ космических снимков и данных акустического зондирования толщи моря // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2008. Т. 5, № 2. С. 206–215. EDN LVLRAK.
  6. Демышев С. Г., Евстигнеева Н. А. Моделирование мезо- и субмезомасштабных особенностей циркуляции у восточного берега Крыма на основе численного расчета // Известия Российской академии наук. Физика атмосферы и океана. 2016. Т. 52, № 5. С. 628–638. EDN WORWMR. https://doi.org/10.7868/S0002351516050047
  7. 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. EDN WNAFSL. https://doi.org/10.22449/0233-7584-2016-3-16-25
  8. Белокопытов В. Н., Никольский Н. В. Устойчивые антициклонические вихри у южного и западного побережья Крыма // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. 2015. № 1. С. 47–53. EDN VHGRAN.
  9. 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. EDN VKOPIF. https://doi.org/10.22449/0233-7584-2022-2-151-164
  10. 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. https://doi.org/10.29039/0233-7584-2023-2-189-204
  11. 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. EDN AOQDNJ. https://doi.org/10.31857/S0869-56524854507-510
  12. Вопросы теплового и динамического взаимодействия в системе море-атмосфера-суша Черноморского региона / Л. А. Ковешников [и др.] // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. 2001. № 3. С. 9–52. EDN ZCNMDR.
  13. Ефимов В. В., Шокуров М. В., Барабанов В. С. Физические механизмы возбуждения ветровой циркуляции внутренних морей // Известия Академии наук. Физика атмосферы и океана. 2002. Т. 38, № 2. С. 247–258.
  14. Ефимов В. В., Барабанов В. С., Крупин А. В. Моделирование мезомасштабных особенностей атмосферной циркуляции в Крымском регионе Черного моря // Морской гидрофизический журнал. 2012. № 1. С. 64–74. EDN TGLDOL.
  15. Иванов В. А., Янковский А. Е. Локальный динамический эксперимент в шельфовой зоне Южного берега Крыма // Океанология. 1993. Т. 33, № 1. С. 49–56.
  16. Кузнецов А. С. Спектральные характеристики изменчивости ветра в прибрежной зоне Южного берега Крыма в 1997–2006 годах // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. 2023. № 2. С. 6–20. EDN XYCHJS. https://doi.org/10.29039/2413-5577-2023-2-6-20
  17. Кузнецов А. С. Особенности межсезонной изменчивости вдольбереговой циркуляции ветра и прибрежного течения у Южного берега Крыма // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. 2024. № 1. С. 31–44. EDN EBWSKZ.
  18. Мониторинг прибрежной зоны на Черноморском экспериментальном подспутниковом полигоне. Севастополь : ЭКОСИ-Гидрофизика, 2014. 526 с. EDN TZMZJT.
  19. Тимченко И. Е., Игумнова Е. М. Управление эколого-экономическими процессами в интегральной модели прибрежной зоны моря // Морской гидрофизический журнал. 2011. № 1. С. 48–66. EDN TMJWST.
  20. Information Resources of Marine Hydrophysical Institute, RAS: Current State and Development Prospects / T. M. Bayankina [et al.] // Processes in GeoMedia – Volume II / Ed. T. Chaplina. Cham : Springer, 2021. P. 187–197. (Springer Geology Series). https://doi.org/10.1007/978-3-030-53521-6\_22
  21. Озмидов Р. В. Некоторые данные о крупномасштабных характеристиках поля горизонтальных компонент скорости в океане // Известия Академии наук СССР. Серия геофизическая. 1964. № 11. С. 1708–1719.
  22. Korotaev G. K., Saenko O. A., Koblinsky C. J. Satellite altimetry observations of the Black Sea level // Journal of Geophysical Research: Oceans. 2001. Vol. 106, iss. C1. P. 917–933. https://doi.org/10.1029/2000JC900120
  23. Полонский А. Б. Роль океана в изменениях климата. Киев : Наукова думка, 2008. 182[1] с.
  24. Пальмен Э., Ньютон Ч. Циркуляционные системы атмосферы. Ленинград : Гидрометеоиздат, 1973. 615 с.
  25. The role of the oceans in climate / G. R. Bigg [et al.] // International Journal of Climatology. 2003. Vol. 23, iss. 10. P. 1127–1159. https://doi.org/10.1002/joc.926
  26. Шулейкин В. В., Ершова Н. Д. Причина периодических колебаний режима атлантических течений // Доклады Академии наук СССР. 1936. Т. I (X), № 5. С. 217–222.
  27. Монин А. С., Шишков Ю. А. О пятилетней цикличности глобальной погоды // Доклады Академии наук. 1998. Т. 358, № 3. С. 395–398.
  28. Сизов А. А., Белокопытов В. Н. Особенности гидрометеорологических и гидрологических полей Черного моря в фазу спада 11-летнего цикла солнечной активности // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. 2004. № 10. С.109–118. EDN YMTPET.
  29. Cliver E. W., Boriakoff V., Bounar K. H. The 22-year cycle of geomagnetic and solar wind activity // Journal of Geophysical Research: Space Physics. 1996. Vol. 101, iss. A12. P. 27091–27109. https://doi.org/10.1029/96JA02037
  30. Михалев А. В., Медведева И. В. Солнечные циклы в вариациях атмосферной эмиссии 557,7 нм // Оптика атмосферы и океана. 2009. Т. 22, № 9. С. 896–900. EDN KUSCTZ.
  31. Apostolov E. M., Altadill D., Todorova M. The 22-year cycle in the geomagnetic 27-day recurrences reflecting on the F2-layer ionization // Annales Geophysicae. 2004. Vol. 22, iss. 4. P. 1171–1176. https://doi.org/10.5194/angeo-22-1171-2004

Скачать статью в PDF-формате

Мы используем Яндекс Метрику. Подробнее.