Сезонная изменчивость приливов в Баренцевом и Карском морях

Г. Н. Войнов1, 2, ✉, В. Н. Сухачев1, 3

1 Государственный океанографический институт им. Н. Н. Зубова, Москва, Россия

2 Арктический и антарктический научно-исследовательский институт, Санкт-Петербург, Россия

3 Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия

✉ e-mail: voinovgn@mail.ru

Аннотация

Цель. Исследовать особенности сезонной изменчивости основных полусуточных и суточных волн прилива в годовом цикле в Баренцевом и Карском морях по многолетним данным наблюдений за уровнем на всех пунктах (станциях), оценить структуру сезонного хода прилива на примере волн М2 и K1 и физические механизмы его формирования – цель данного исследования.

Методы и результаты. Работа выполнена по данным многолетних мареографических ежечасных наблюдений за уровнем и срочных (четыре раза в сутки) измерений уровня в основном из базы данных ЕСИМО с 1977 г. до конца наблюдений. Также использованы данные морских гидрометеорологических ежегодников с 1951 г. На основе гармонического анализа приливов с помощью метода наименьших квадратов ежечасных годовых и месячных временных рядов уровня моря оцениваются средние месячные значения амплитуд и фаз основных полусуточных и суточных волн прилива в 17 пунктах в Баренцевом море и 19 пунктах – в Карском. В целом размах сезонной изменчивости волны М2 в Баренцевом море увеличивается с севера на юг и наиболее существенно – на юго-востоке моря. Согласно нашей классификации, классический тип 1 сезонного хода волны М2 не является преобладающим и составляет 35 %, а чаще наблюдается аномальный тип 3, который достигает 41 % от 17 пунктов. На акватории Карского моря в июле – сентябре наблюдается в основном классический тип 1 сезонного хода волны М2 с максимумом амплитуды и минимумом фазы, который проявляется в 74 % случаев, зафиксированных от 19 пунктов.

Выводы. В каждом пункте Баренцева и Карского морей наблюдается индивидуальный устойчивый во времени сезонный годовой ход основных полусуточных, суточных и мелководных волн прилива. Сезонный ход амплитуд и фаз волн приливов в основном существенно различается в пунктах по степени выраженности, форме кривых, времени наступления экстремальных значений и размаху колебаний. Причем сезонные изменения констант полусуточных и суточных волн различны. В Баренцевом море влияние дрейфующего ледяного покрова на сезонный ход основных полусуточных волн проявляется значительно слабее, чем в Карском. В сезонном ходе амплитуд и фаз суточной волны K1 преобладает полугодовой период. Максимальные отклонения амплитуд от среднего годового значения (нормы) составляют в основном 10–20 %, фаз – 6–16°.

Ключевые слова

Арктика, Баренцево море, Карское море, гармонический анализ приливов, сезонный ход волны М2, сезонный ход волны K1, амплитуда волны, фаза волны

Благодарности

Работа выполнена в рамках государственного задания по теме НИТР 4.6.14 Росгидромет.

Для цитирования

Войнов Г. Н., Сухачев В. Н. Сезонная изменчивость приливов в Баренцевом и Карском морях // Морской гидрофизический журнал. 2025. Т. 41, № 2. С. 123–145. EDN BFJTXP.

Voinov, G.N. and Sukhachev, V.N., 2025. Seasonal Variation of Tides in the Barents and Kara Seas. Physical Oceanography, 32(2), pp. 151-173.

Список литературы

  1. Corkan R. H. An annual perturbation in the range of tide // Proceedings of the Royal Society of London. Series A, Containing Papers of a Mathematical and Physical Character. 1934. Vol. 144, iss. 853. P. 537–559. https://doi.org/10.1098/rspa.1934.0067
  2. Визе В. Ю. Предисловие // Гидрология. Материалы к изучению приливов арктических морей СССР. Ленинград : Главсевморпуть, 1936. С. 5–7. (Труды Арктического института ; Т. 52, вып. 2 / И. В. Максимов).
  3. Визе В. Ю. Потепление Арктики и приливо-отливы // Проблемы Арктики. 1939. Вып. 5. С. 37–42.
  4. Maксимов И. В. О зависимости элементов прилива от ледяного покрова моря // Ученые записки ВАМУ им. адм. С. О. Макарова. 1953. Вып. 4. С. 115–129.
  5. Дворкин Е. Н., Maндель С. З. О влиянии ледяного покрова на изменчивость констант приливов // Труды ААНИИ. 1989. Т. 414. С. 76–85.
  6. Максимов И. В. Сезонные колебания основных элементов прилива в морях Советской Арктики // Tруды Арктического института. 1949. Т. 13. С. 5–19.
  7. Диесперова Р. А. Приливы Северного Ледовитого океана // Труды ГОИН. Москва : Гидрометеоиздат, 1954. Вып. 19. С. 3–75.
  8. Каганский А. С. Некоторые особенности изменчивости гармонических постоянных приливных колебаний уровня // Труды ГОИН. Москва : Гидрометеоиздат, 1965. Вып. 85. С. 84–90.
  9. Максимов И. В. Основные приемы производства и камеральной обработки наблюдений над течениями в море. Москва ; Ленинград : Изд-во Главсевморпути, 1941. 332 с. (Труды Арктического института ; т. 155).
  10. Войнов Г. Н. Приливные явления в Карском море. Санкт-Петербург : РГО, 1999. 109 с.
  11. Войнов Г. Н. О новой интерпретации сезонной изменчивости приливов арктических морей России // Метеорология и гидрология. 2003. № 9. С. 5970. EDN PVFRXD.
  12. Amin M. On perturbations of harmonic constants in the Thames Estuary // Geophysical Journal of the Royal Astronomical Society. 1983. Vol. 73, iss. 3. P. 587–603. https://doi.org/10.1111/j.1365-246x.1983.tb03334.x
  13. Amin M. Temporal variations of tides on the west coast of Great Britain // Geophysical Journal of the Royal Astronomical Society. 1985. Vol. 82, iss. 2. P. 279-299. https://doi.org/10.1111/j.1365-246x.1985.tb05138.x
  14. Kулаков M. Ю., Лeгеньков А. П. Волны Пуанкаре под ледяным покровом и на чистой воде // Труды ААНИИ. 1985. Т. 389. С. 59–70.
  15. Легеньков А. П. Отражение волн Свердрупа от кромки льда // Известия АН СССР. Физика атмосферы и океана. 1965. Т. 1, № 3. С. 327–334.
  16. Kowalik Z. A study of the M2 tide in the ice-covered Arctic Ocean // Modeling, Identification and Control. 1981. Vol. 2, no. 4. P. 201–223.
  17. Каган Б. А., Софьина Е. В. Сезонная изменчивость приливной волны M2 в Северном Ледовитом океане // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2009. Т. 2, № 4. С. 3137. EDN KYGTKF.
  18. Huess V., Andersen O. B. Seasonal variation in the main tidal constituent from altimetry // Geophysiсal Research Letters. 2001. Vol. 28, iss. 4. P. 567570. https://doi.org/10.1029/2000gl011921
  19. Two-layer tidal modelling of the Yellow and East China Sears with application to seasonal variability of the M2 tide / S. K. Kang [et al.] // Journal of Geophysical Research: Oceans. 2002. Vol. 107, iss. C3. Р. 6–16–18. https://doi.org/10.1029/2001JC000838
  20. Seasonal variation of the M2 tide / M. Müller [et al.] // Ocean Dynamics. 2014. Vol. 64. Р. 159177. https://doi.org/10.1007/s10236-013-0679-0
  21. Войнов Г. Н. О сезонной изменчивости гармонических постоянных 1/4-суточных и 1/6-суточных волн приливов в Баренцевом и Белом морях // Метеорология и гидрология. 2007. № 4. С. 5568. EDN KUHPYN.
  22. Май Р. И. Линейные и нелинейные приливные явления в морях Европейской Арктики // Проблемы Арктики и Антарктики. 2008. № 3 (80). С. 115125. EDN KUBBJX.
  23. Куликов М. Е., Медведев И. П., Кондрин А. Т. Особенности сезонной изменчивости приливных колебаний уровня в морях российской Арктики // Метеорология и гидрология. 2020. № 6. С. 6074. EDN IAZVFJ.
  24. Войнов Г. Н. О гармоническом анализе приливов по нерегулярным многолетним наблюдениям за уровнем моря и течениями // Океанология. 2004. Т. 44. № 2. С. 172178. EDN OWJSWT.
  25. Войнов Г. Н. Гармонический анализ морских приливов по срочным наблюдениям за уровнем моря // Метеорология и гидрология. 2009. № 7. С. 7991. EDN KVKYCH.
  26. Войнов Г. Н. Методика контроля и редакции многолетних временных рядов уровня моря // Проблемы Арктики и Антарктики. 2011. № 4 (90). С. 51–61. EDN OYZPTR.
  27. Войнов Г. Н. О качестве многолетних наблюдений за уровнем моря на стационарной сети в прибрежной зоне морей северо-запада и арктических морей России // Труды Государственного океанографического института. 2013. № 214. С. 223236. EDN RUQHHR.
  28. Войнов Г. Н. Способ приведения ежечасных наблюдений за уровнем моря к однородным рядам с помощью калибровки приливов // Проблемы Арктики и Антарктики. 2015. № 2 (104). С. 6880. EDN OSIIFV.
  29. Комчатов В. Ф., Лучков В. П. Вековая морская береговая гидрометеорологическая сеть – основа изучения гидрологического режима шельфовой зоны морей РФ и обеспечения гидрометеорологической безопасности // Труды Государственного океанографического института. 2011. Вып. 213. С. 5–14. EDN PXRUYZ.
  30. Войнов Г. Н. Приливные течения арктических морей // Труды Арктического и Антарктического научно-исследовательского института. 1988. Т. 128. 238 с.
  31. Войнов Г. Н., Наумов А. К. Приливы в юго-западной части Карского моря. Результаты применения способа калибровки приливов // Проблемы Арктики и Антарктики. 2017. № 4 (114). С. 98115. EDN ZXPBCD.
  32. FES2014 global ocean tides atlas: design and performance / F. H. Lyard [et al.] // Ocean Science. 2021. Vol. 17, iss. 3. Р. 615649. https://doi.org/10.5194/os-17-615-2021

Скачать статью в PDF-формате

Мы используем Яндекс Метрику. Подробнее.