Purpose. The work is purposed at studying the long-wave processes in the Kholmsk bays and on the adjacent shelf (including the interaction of bays) based on the theoretical concepts and the data of sea level field observations obtained in September, 2022 – May, 2023.
Methods and Results. The observations were performed by three autonomous wave meters ARW-14 K installed in the bays of the Trade Port and Kholmsk-Severny as well as on the shelf at an insignificant distance from the bays. The measurement discreteness was 1 second. The time series both including the tides and without them were studied based on the spectral analysis involving the Kyma program. Within the range of wave periods 1–30 h, the wave processes of a non-tidal origin and with the periods 1.6–6.7 h were revealed. They can be attributed to the shelf seiches, the Poincare waves or the Tatar Strait seiches. Spectral analysis in the period range 1–10 min has shown the presence of seiches with the periods 1.83–8.17 min in the Trade Port Bay and those with the periods 1.32–8.65 min in the Kholmsk-Severny Bay.
Conclusions. It is established that in course of the whole series of field observations, the coupled oscillations at the periods ∼8 min took place in the above-mentioned bays. These oscillations correspond to the Helmholtz mode of the Kholmsk-Severny Bay. They are induced in this bay and then, due to interaction, transferred to the Trade Port Bay. At different time points they had both in-phase and anti-phase spatial structures. During the periods of high eigen modes the interaction between the bays was not detected. Besides, the spectral analysis of sea level oscillations under study made it possible to reveal the beats with a period 4.82 h (289.2 min), resulting from the interaction of modes with the close periods equal to 8.17 and 8.65 min. The stated facts as well as the correspondence of the distance between the bays' inlets to the earlier proposed interaction condition criterion allow us to assert that the coupled oscillations are present in two adjacent bays – Kholmsk-Severny and Trade Port.
Цель. Изучение на основе теоретических представлений и данных натурных наблюдений уровня моря, полученных с сентября 2022 г. по май 2023 г., длинноволновых процессов в бухтах г. Холмска и на прилегающем шельфе, в том числе взаимодействия бухт – цель настоящей работы.
Методы и результаты. Для выполнения наблюдений использованы три автономных измерителя волнения АРВ-14 К, которые были установлены в бухтах Торгового порта и Холмск-Северный, а также на шельфе на незначительном удалении от бухт. Дискретность измерений одна секунда. На основе спектрального анализа с использованием программы Кута исследованы временные ряды как включающие приливы, так и не учитывающие их. В диапазоне периодов волн 1–30 ч обнаружены волновые процессы с периодами 1,6–6,7 ч неприливной природы, которые можно отнести к шельфовым сейшам, волнам Пуанкаре, а также к сейшам Татарского пролива. Спектральный анализ в диапазоне периодов 1–10 мин показал присутствие сейшевых колебаний с периодами 1,83–8,17 мин в бухте Торгового порта и 1,32–8,65 мин – в бухте Холмск-Северный.
Выводы. Установлено, что на протяжении всей серии натурных наблюдений в указанных бухтах имели место связанные колебания на периодах ~ 8 мин, соответствующих моде Гельмгольца бухты Холмск-Северный. Данные колебания возбуждаются в этой бухте и за счет связи передаются в бухту Торгового порта. Указанные колебания в различные моменты времени имели как синфазную, так и противофазную пространственную структуру. На периодах высоких собственных мод взаимодействие между бухтами не выявлено. Также на основе спектрального анализа рассматриваемых колебаний уровня выделены биения с периодом 4,82 ч (289,2 мин), возникающие в результате взаимодействия мод с близкими периодами, равными 8,17 и 8,65 мин. Указанные факты, а также соответствие расстояния между входами в бухты предложенному ранее критерию условия взаимодействия позволяют говорить о наличии связанных колебаний в двух смежных бухтах – Торгового порта и Холмск-Северный.