Объединенная численная модель течений, волнения и транспорта наносов озера Донузлав

В.В. Фомин1, В.А. Иванов2

1 Морское отделение Украинского научно- исследовательского гидрометеорологического института, Севастополь

2 Морской гидрофизический институт НАН Украины, Украина

Аннотация

Представлена численная модель динамики озера Донузлав, позволяющая проводить одновременные расчеты течений, уровня моря, волнения и транспорта наносов. Модель основана на гидродинамическом блоке и спектральной волновой модели. Для характерных штормовых ситуаций изучены особенности интегральной циркуляции вод и трехмерной структуры течений; исследованы поля ветрового волнения; получены оценки величин потоков наносов и деформаций дна. Выявлено наличие интенсивных вихревых структур в поле течений, обусловленных топографией дна. Установлена существенная интенсификация волнения в южной части озера при проникновении штормовых волн через пролив. Показано, что учет волнения приводит к качественным изменениям структуры циркуляции в озере, а также к формированию хорошо выраженных областей волновых подъемов и опусканий уровня моря.

Для цитирования

Фомин В.В., Иванов В.А. Объединенная численная модель течений, волнения и транспорта наносов озера Донузлав // Морской гидрофизический журнал. 2006. № 2. С. 43-65. EDN YOFQJN.

Fomin, V.V. and Ivanov, V.A., 2006. Combined numerical model of currents, waves, and sediment transport in Lake Donuzlav. Physical Oceanography, 16(2), pp. 107–127. doi:10.1007/s11110-006-0019-8

Список литературы

  1. Андросович А.И., Иванов В.А., Михайлова Э.Н., Шапиро Н.Б. Моделирование ветровых течений в озере Донузлав // Морской гидрофизический журнал. — 1996. — № 2. — С. 15–26.
  2. Mastenbroek C., Burgers G., Janssen P. The dynamical coupling of a wave model and a storm surge model through the atmospheric boundary layer // J. Phys. Oceanogr. — 1993. — 23. — P. 1856–1866.
  3. Davies A.M., Lawrence J. Examining of influence of wind and wind wave turbulence on tidal currents, using a three-dimensional hydrodynamic model including wave–current interaction // Ibid. — 1994. — 24. — P. 2441–2459.
  4. Xie L., Wu K., Pietrafesa L., Zhang C. A numerical study of wave-current interaction through surface and bottom stress: wind-driven circulation in the South Atlantic Bight under uniform winds // J. Geophys. Res. — 2001. — C8. — P. 16841–16855.
  5. Фомин В.В. Численная модель циркуляции вод Азовского моря. — Научные труды Украинского научно-исследовательского института морского хозяйства (НИГМИ). — 2002. — Вып. 249. — С. 246–255.
  6. Фомин В.В., Алексеев Д.В., Иванча Е.В., Черкесов Л.В. Исследование гидродинамических полей в северо-западной части Черного моря, возникающих при прохождении циклона // Доклады Национальной академии наук Украины. — 2004. — № 5. — С. 137–142.
  7. Booij N., Ris R., Holthuijsen L. A third-generation wave model for coastal regions. Model description and validation // J. Geophys. Res. — 1999. — 104 (C4). — P. 7649–7666.
  8. Mellor G.L. The three-dimensional current and wave equations // J. Phys. Oceanography. — 2003. — 23, № 9. — P. 1978–1989.
  9. Mellor G.L., Yamada T. Development of a turbulence closure model for geophysical fluid problems // Rev. Geophys. Space Phys. — 1982. — 20. — P. 851–875.
  10. Smagorinsky J. General circulation experiments with primitive equations. I. The basic experiment // Mon. Weath. Rev. — 1963. — 91. — P. 99–164.
  11. Филлипс О.М. Динамика верхнего слоя океана. — Л.: Гидрометеоиздат, 1980. — 319 с.
  12. Sweby P. K. High resolution schemes using flux limiters for hyperbolic conservation laws // J. Numer. An. — 1984. — 21. — P. 995–1011.
  13. Large W.G., Pond S. Open ocean momentum fluxes in moderate to strong winds // J. Phys. Oceanogr. — 1981. — 11. — P. 324–336.
  14. Китайгородский С.А. Физика взаимодействия атмосферы и океана. — Л.: Гидрометеоиздат, 1970. — 284 с.
  15. Taylor P.K., Yelland M. J. The dependence of sea surface roughness on the height and steepness of the waves // J. Phys. Oceanog. — 2001. — 31 (2). — P. 572–590.
  16. Grant W.D., Madsen O.S. Combined wave and current interaction with a rough bottom // J. Geophys. Res. — 1979. — 84. — P. 1797–1808.
  17. Блатов А.С., Иванов В.А. Гидрология и гидродинамика шельфовой зоны Черного моря. — Киев: Наук. думка, 1992. — 242 с.
  18. Van Rijn L.C. Sediment transport; part I: bed load transport // J. Hydraul. Eng. — 1984. — 10. — P. 1431–1456.
  19. Анциферов С.М., Косьян Р.Д. Взвешенные наносы в верхней части шельфа. — М.: Наука, 1986. — 224 с.
  20. Ле Блон П., Майсек Л. Волны в океане. Т.2. — М.: Мир, 1980. — 363 с.

Скачать статью в PDF-формате

Мы используем Яндекс Метрику. Подробнее.