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.
Purpose. The aim of the work is to investigate real cases of upwelling observed off the southern coast of Crimea in late May, 2010 using coupled mesoscale modeling.
Methods and Results. The coupled mesoscale sea-atmosphere model NEMO-OASIS-WRF (NOW) with the 1 km resolution was used. The observed on satellite images appearance of three areas with the reduced sea surface temperature near Yalta, near Feodosia, and in the Kerch Strait in late May, 2010 was reproduced. It was found that at the 10 m depth, the decrease in water temperature was not limited to these three areas, but also took place along the whole coast from Sevastopol to Kerch. The modeling results made it possible to examine in detail two upwellings, namely in the Yalta and Feodosia areas. The main advantage of dynamic regionalization in the coupled modeling has been demonstrated: the atmospheric block of the coupled model reproduces the fine-scale structure of surface wind field in the Yalta area, in particular, the intensification of coastal wind over the sea up to the significant values – 12–15 m/s, that is absent in the atmospheric reanalysis data.
Conclusions. It is established that the coastal upwelling near Yalta can be classified as a wind-driven type, as its development was accompanied by the coast-to-sea directed wind. The Feodosia upwelling is of the Ekman type and caused by the south-westerly along-coastal wind. The vertical structure of both upwellings on the sections normal to the coastline is shown. The revealed main difference in the upwelling structures is as follows: in the Yalta upwelling, the water uplift was concentrated in the narrower zone directly adjacent to the coast, whereas in the Feodosia upwelling, the main water uplift took place at some distance from the coast, and the uplift velocity did not reach such high values as in the Yalta case. It is shown that the SST decrease near Yalta and Feodosia occurred precisely due to upwelling, as a decrease in surface water temperature was accompanied by a simultaneous increase in its salinity and coincided in time with the intensification of corresponding coastal wind velocity component directed normally to the coast in the Yalta area and along the coast in the Feodosia region. The obtained results have demonstrated that application of the modern sea-atmosphere model in mesoscale simulation makes it possible to reproduce and examine in detail the structure and development of a real upwelling near the southern coast of Crimea that would be impossible using only the observational data.