Численное моделирование ветровых течений и распространения примеси в Балаклавской бухте

В.В. Фомин, Л.Н. Репетин

Морское отделение Украинского научно-исследовательского гидрометеорологического института, Севастополь

Аннотация

Представлены результаты численных экспериментов по моделированию циркуляции вод и переноса загрязняющих веществ в Балаклавской бухте для характерных ветровых ситуаций, выявленных в результате анализа натурных измерений. Течения рассчитываются с помощью нелинейной σ-координатной модели. Изучены особенности интегральной циркуляции и трехмерной структуры поля течений. Даны оценки статистических характеристик течений на основе натурных данных по ветру и модельных расчетов. Проанализированы сценарии распространения загрязняющих примесей от прибрежных источников при разных гидродинамических условиях. Показано, что локализованные вихревые структуры в поле течений в сочетании с зонами интенсивных вертикальных движений могут приводить к сложному характеру переноса веществ в бухте и возникновению локальных областей максимума концентрации загрязнений на границе между северной и центральной областями бухты.

Для цитирования

Фомин В. В., Репетин Л. Н. Численное моделирование ветровых течений и распространения примеси в Балаклавской бухте // Морской гидрофизический журнал. 2005. № 4. С. 43–58. EDN YUHIZF.

Fomin, V.V. and Repetin, L.N., 2005. Numerical Simulation of Wind Currents and Propagation of Impurities in the Balaklava Bay. Physical Oceanography, 15(4), pp. 232–246. https://doi.org/10.1007/s11110-005-0045-y

Список литературы

1. Мезенцева И.В., Чайкина А.В., Клименко П.П. Современный уровень загрязнения вод акватории Балаклавской бухты // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. — Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2003. — Вып. 8. — С. 115–118.
2. Ковригина Н.П., Попов М.А., Лисицкая Е.В. и др. Оценка антропогенного воздействия и естественно-нагонных явлений на экологическое состояние вод Балаклавской бухты // Там же. — С. 105–114.
3. Ациховская Ж.М., Субботин А.А. Динамика вод Балаклавской бухты и прилегающей акватории Черного моря // Экология моря. — 2000. — Вып. 50. — С. 5–8.
4. Gawarkiewicz G., Korotaev G., Stanichny S., Repetin L., Solovyov D. Synoptic upwelling and cross-shelf transport processes along the Crimean coast in the Black Sea // Continent. Shelf Res. — 1999. — 19. — P. 977–1005.
5. Репетин Л.Н., Белокопытов В.Н., Липченко М.М. Ветры и волнение в прибрежной зоне юго-западной части Крыма // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. — Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2003. — Вып. 9. — С. 13–28.
6. Гидрометеорология и гидрохимия морей СССР. Т. IV. Черное море. Вып. 1. Гидрометеорологические условия. — Л.: Гидрометеоиздат, 1991. — 429 с.
7. Фомин В.В. Численная модель циркуляции вод Азовского моря // Научные труды УкрНИГМИ. — 2002. — Вып. 249. — С. 246–255.
8. Mellor G.L., Blumberg A.F. Modeling of vertical and horizontal diffusivities with the sigma coordinate system // Mon. Weath. Rev. — 1985. — 113. — P. 1380–1388.
9. Hsu S.A. A mechanism for the increase of wind stress coefficient with wind speed over water surface: A parametric model // J. Phys. Oceanogr. — 1986. — 16. — P. 144–150.
10. Михайлова Э.Н., Шапиро Н.Б., Ющенко С.А. Моделирование распространения пассивной примеси // Морской гидрофизический журнал. — 1999. — № 3. — С. 29–41.
11. Harten A. On a class of high resolution total-variation-stable finite-difference schemes // J. Numer. Phys. — 1984. — 24. — P. 1–23.

Скачать статью в PDF-формате