Численное моделирование прибрежных апвеллингов у Южного берега Крыма в весенне-летний период 2010 года

Д. А. Яровая✉, В. В. Ефимов

Морской гидрофизический институт РАН, Севастополь, Россия

✉ e-mail: darik777mhi-ras@mail.ru

Аннотация

Цель. Цель работы – исследовать с помощью совместного мезомасштабного моделирования реальные случаи апвеллинга, которые наблюдались в конце мая 2010 г. вблизи Южного берега Крыма.

Методы и результаты. Использовалась совместная мезомасштабная модель море – атмосфера NEMO-OASIS-WRF (NOW) с разрешением 1 км. Воспроизведено наблюдаемое на спутниковых снимках появление трех областей с пониженной температурой поверхности моря − вблизи Ялты, Феодосии и в Керченском проливе в конце мая 2010 г. Обнаружено, что на глубине 10 м понижение температуры воды не ограничилось этими тремя областями, а произошло вдоль всего побережья от Севастополя до Керчи. По результатам моделирования подробно рассмотрены два апвеллинга – в районах Ялты и Феодосии. Продемонстрировано основное преимущество динамической регионализации при совместном моделировании: показано, что атмосферный блок совместной модели воспроизвел мелкомасштабную структуру поля приводного ветра в районе Ялты, в частности усиление прибрежного ветра над морем до значительных скоростей, 12−15 м/с, которое отсутствует в данных атмосферного реанализа.

Выводы. Установлено, что прибрежный апвеллинг вблизи Ялты можно отнести к сгонному типу, так как его развитие сопровождалось ветром, направленным с берега на море. Феодосийский апвеллинг – экмановского типа, вызван вдольбереговым юго-западным ветром. Показана вертикальная структура двух апвеллингов на разрезах, проведенных по нормали к береговой линии. Выявлено главное различие в их структуре: в ялтинском апвеллинге подъем вод был сосредоточен в более узкой зоне, непосредственно примыкавшей к берегу, в феодосийском основной подъем имел место на некотором удалении от берега и скорость подъема не достигала таких больших значений, как в ялтинском апвеллинге. Показано, что понижение температуры поверхности моря вблизи Ялты и Феодосии произошло именно вследствие апвеллинга, так как уменьшение температуры поверхностных вод сопровождалось одновременным увеличением их солености и совпало по времени с усилением соответствующей компоненты скорости прибрежного ветра – направленной по нормали к берегу в районе Ялты и вдольбереговой компоненты в районе Феодосии. Показано, что мезомасштабное моделирование с помощью современной модели море – атмосфера позволяет воспроизвести и детально рассмотреть структуру и развитие реального апвеллинга возле Южного берега Крыма, что было бы невозможно сделать с использованием только данных наблюдений.

Ключевые слова

мезомасштабное совместное моделирование, апвеллинги в Черном море, Южный берег Крыма

Благодарности

Работа выполнена в рамках темы государственного задания ФГБУН ФИЦ МГИ FNNN-2024-0014.

Информация об авторах

Яровая Дарья Александровна, ведущий научный сотрудник, отдел взаимодействия атмосферы и океана, ФГБУН ФИЦ МГИ (299011, Россия, г. Севастополь, ул. Капитанская, д. 2), кандидат физико-математических наук, SPIN-код: 9569-5642, ResearcherID: Q-4144-2016, ORCID ID: 0000-0003-0949-2040, Scopus Author ID: 57205741734, darik777mhi-ras@mail.ru

Ефимов Владимир Васильевич, заведующий отделом взаимодействия атмосферы и океана, ФГБУН ФИЦ МГИ (299011, Россия, г. Севастополь, ул. Капитанская, д. 2), доктор физико-математических наук, профессор, SPIN-код: 4902-8602, ResearcherID: P-2063-2017, Scopus Author ID: 6602381894, vefim38@mail.ru

Для цитирования

Яровая Д. А., Ефимов В. В. Численное моделирование прибрежных апвеллингов у Южного берега Крыма в весенне-летний период 2010 года // Морской гидрофизический журнал. 2026. Т. 42, № 2. С. 294–306. EDN JGUGTQ.

Yarovaya, D.A. and Efimov, V.V., 2026. Numerical Modeling of Coastal Upwellings off the Southern Coast of Crimea in Spring-Summer Period, 2010. Physical Oceanography, 33 (2), pp. 339-351.

Список литературы

  1. Блатов А. С., Иванов В. А. Гидрология и гидродинамика шельфовой зоны Черного моря (на примере Южного берега Крыма). Киев : Наукова думка, 1992. 244 с.
  2. Наблюдение квазитропического циклона над Черным морем / В. В. Ефимов [и др.] // Метеорология и гидрология. 2008. № 4. С. 53–62. EDN NXKQOX.
  3. Реакция верхнего слоя Черного моря на прохождение циклона 25–29 сентября 2005 г. / Д. А. Яровая [и др.] // Метеорология и гидрология. 2020. № 10. С. 38–52. EDN CTZUFK.
  4. Наблюдение цикла интенсивного прибрежного апвеллинга и даунвеллинга на гидрофизическом полигоне ИО РАН в Черном море / А. Г. Зацепин [и др.] // Океанология. 2016. Т. 56, № 2. С. 203–214. EDN VRYSTZ. https://doi.org/10.7868/S0030157416020222
  5. Ловенкова Е. А., Полонский А. Б. Климатические характеристики апвеллинга у побережья Крыма и их изменчивость // Метеорология и гидрология. 2005. № 5. С. 44–52. EDN KUHLCT.
  6. Джиганшин Г. Ф., Полонский А. Б., Музылева М. А. Апвеллинг в северо-западной части Черного моря в конце летнего сезона и его причины // Морской гидрофизический журнал. 2010. № 4. С. 45–57. EDN TOERUP.
  7. Горячкин Ю. Н., Иванов В. А. Термохалинная структура и динамика вод на Черноморском подспутниковом полигоне // Мониторинг прибрежной зоны на Черноморском экспериментальном подспутниковом полигоне. Севастополь : ЭКОСИ-Гидрофизика, 2014. С. 311–334. EDN TZMZJT.
  8. Полонский А. Б., Музылева М. А. Современная пространственно-временная изменчивость апвеллинга в северо-западной части Черного моря и у побережья Крыма // Известия Российской академии наук. Серия географическая. 2016. № 4. С. 96–108. EDN UBAWLH. https://doi.org/10.15356/0373-2444-2016-4-96-108
  9. Горячкин Ю. Н. Апвеллинг у берегов Западного Крыма // Морской гидрофизический журнал. 2018. Т. 34, № 5. С. 399–411. EDN YMQLYL. https://doi.org/10.22449/0233-7584-2018-5-399-411
  10. Станичная Р. Р., Станичный С. В. Апвеллинги Черного моря // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2021. Т. 18, № 4. С. 195–207. EDN BNEFXX. https://doi.org/10.21046/2070-7401-2021-4-195-207
  11. Ветровые условия возникновения апвеллингов в районе Южного берега Крыма / И. Г. Шокурова [и др.] // Морской гидрофизический журнал. 2023. Т. 39, № 4. С. 435–447. EDN HWSWUX.
  12. Толстошеев А. П., Мотыжев С. В., Лунев Е. Г. Результаты долговременного мониторинга вертикальной термической структуры шельфовых вод на Черноморском гидрофизическом полигоне РАН // Морской гидрофизический журнал. 2020. Т. 36, № 1. С. 75–87. EDN JOHOWF. https://doi.org/10.22449/0233-7584-2020-1-75-87
  13. Михайлова Э. Н., Полонский А. Б., Музылёва М. А. О причинах понижения температуры поверхности воды в Каркинитском заливе Черного моря // Морской гидрофизический журнал. 2011. № 6. С. 28–35. EDN TOESDB.
  14. Осычный В. И., Шапиро Н. Б. Моделирование апвеллинга и даунвеллинга в океане // Морской гидрофизический журнал. 1993. №6. С. 3–16.
  15. Иванов В. А., Михайлова Э. Н., Шапиро Н. Б. Моделирование ветровых апвеллингов на северо-западном шельфе Черного моря в окрестностях локальных особенностей рельефа дна // Морской гидрофизический журнал. 2008. № 3. С. 68–80. EDN YORKDZ.
  16. Коснырев В. К., Михайлова Э. Н., Шапиро Н. Б. Численное моделирование апвеллинга в северо-западной части Черного моря // Метеорология и гидрология. 1996. № 12. С. 65–72.
  17. Ефимов В. В., Яровая Д. А., Барабанов В. С. Численное моделирование апвеллинга у Южного берега Крыма 24–25 сентября 2013 года // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. 2023. № 1. С. 6–19. EDN SSUZXG. https://doi.org/10.29039/2413-5577-2023-1-6-19
  18. The NOW regional coupled model: Application to the tropical Indian Ocean climate and tropical cyclone activity / G. Samson [et al.] // Journal of Advances in Modeling Earth Systems. 2014. Vol. 6, iss. 3. P. 700–722. EDN UOMYNV. https://doi.org/10.1002/2014MS000324
  19. Madec G. NEMO Ocean Engine. Notes du Pôle de Modélisation. Technical Report, No 27. 2008. Institut Pierre-Simon Laplace (IPSL), France. 300 p.
  20. Valcke S. The OASIS3 coupler: A European climate modelling community software // Geoscientific Model Development. 2013. Vol. 6, iss. 2. P. 373–388. https://doi.org/10.5194/gmd-6-373-2013

Файлы

Полный текст

JATS XML

Мы используем Яндекс Метрику. Подробнее.