В приближении геометрической оптики рассмотрен вопрос о неустойчивости крупномасштабных незональных течений. Выделено два типа эволюции волновых возмущений, соответствующих конвективной и абсолютной неустойчивости. Показано, что абсолютная неустойчивость имеет место в областях стационарности волновых пакетов. Для простого кольцевого профиля средних течений найдено соотношение параметров задачи, при котором имеет место абсолютная неустойчивость. Получено качественное соответствие численному эксперименту по моделированию синоптической изменчивости крупномасштабной циркуляции океана.

Рассматривается геострофическое приспособление нелинейных осесимметричных образований в двухслойной жидкости с бесконечно глубоким нижним слоем. Показано существование неизвестного ранее интеграла движения, позволяющего рассчитать конечное равновесное состояние возмущения, исключая из рассмотрения переходную (волновую) стадию процесса. Показана также неэквивалентность конечных движений, вызванных начальными возмущениями противоположных знаков.

Анализируется сезонная изменчивость климатических гидрофизических полей Черного моря, восстановленных в трех численных расчетах по модели циркуляции. Рассматриваются модельный прогностический расчет на 12,5 года, усвоение в прогностических расчетах гидрологических данных за 1983-1995 гг. и восстановление ежемесячных климатических полей скорости течений по климатическим полям температуры и солености методом гидродинамической адаптации ("эталон"). Показано, что в прогностическом расчете сезонный ход температуры и солености качественно близок к "эталонному". В количественном отношении климатический режим модели уходит от "эталона". Изменения течений в годовом цикле характеризуются зимней интенсификацией Основного Черноморского течения (ОЧТ). Ассимиляция в модели гидрологических данных улучшает структуру гидрофизических полей моря.

Численно моделируется эволюция ансамбля интенсивных вихрей на beta-плоскости. В процессе эволюции вихри взаимодействуют между собой непосредственно и с помощью излучаемых ими волн Россби. Показано, что среднее смещение вдоль меридиана вихрей ансамбля и, как результат, потери ими энергии меньше, чем таких же вихрей при их изолированной эволюции на beta-плоскости. Следовательно, и время их "жизни" продолжительнее, чем одиночных. Кроме того, для вихрей в ансамбле достаточно хорошо выполняется теоретическая зависимость энергии вихря от его смещения от начальной широты, полученная для движения интенсивного изолированного вихря на beta-плоскости.

Індекс рубрикатора НБУВ: Д221(922.8)93

Рубрики:

Океанологія

Шифр НБУВ: Ж14253 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: Д221с8

Шифр НБУВ: Ж14846 Пошук видання у каталогах НБУВ 

В приближении геометрической оптики исследована абсолютная неустойчивость течений в океанических круговоротах. Показано, что абсолютная неустойчивость имеет место при стационарности наиболее неустойчивой моды волнового движения. Получено качественное соответствие с численным экспериментом по моделированию синоптической изменчивости крупномасштабных океанических круговоротов.

Індекс рубрикатора НБУВ: Д221с11

Шифр НБУВ: Ж14846 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Построена простейшая модель сезонной изменчивости циркуляции в Черном море, хорошо объясняющая спутниковые альтиметрические наблюдения. Модель применена для описания нестационарных ветровых течений в круглом бассейне и анализа траекторий частиц жидкости в поверхностном слое моря. Показано, что эти траектории в нестационарном течении могут иметь довольно сложный характер. Предположено, что сложные траектории жидких частиц могут обусловливать лагранжево перемешивание.

Індекс рубрикатора НБУВ: Д221,0с

Рубрики:

Океанологія

Шифр НБУВ: Ж14253 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Изложена методика восстановления непрерывного по времени климатического годового хода циркуляции Черного моря путем последовательного усвоения в полной нелинейной модели климатических распределений температуры и солености. Использованы ежемесячные массивы, проинтерполированные на каждые сутки года посредством разложения по временным гармоникам. Рассмотрены различные способы ассимиляции данных с учётом дисперсии ошибок измерений. Основное внимание уделено анализу качественных и количественных характеристик вертикальных движений в море, которые зависят от качества данных и параметров модели. Для основного варианта расчетов представлены карты внутригодовой изменчивости полей уровня, горизонтальных течений и вертикальной скорости.

Представлен обзор принципов и методов спутникового мониторинга океана и анализ перспектив приложения спутниковых измерений для оперативного диагноза и прогноза циркуляции Черного моря. Обсуждены физические основы дистанционного зондирования, возможности современных аппаратурных комплексов для наблюдений морской поверхности с ИСЗ, а также применение ИСЗ как ретрансляторов данных измерений со свободнодрейфующих буев. Современные океанографические исследования с ИСЗ позволяют использовать полученные данные для численного расчета течений в морях и океанах в модели общей циркуляции, а также для создания системы оперативного диагноза и прогноза состояния морской среды. Приведены примеры опытной реализации элементов системы оперативного диагноза состояния Черного моря на основе использования ИСЗ и оценены перспективы прогнозирования течений в бассейне.

Індекс рубрикатора НБУВ: Д221,0с

Рубрики:

Океанологія

Шифр НБУВ: Ж14846 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: Д221,0с1/8

Рубрики:

Океанологія

Шифр НБУВ: Ж72292 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Приведено краткое описание численной нелинейной модели. На ее основе воспроизведена изменчивость крупномасштабной циркуляции в Черном море под воздействием сезонных краевых условий. Рассчитанная циркуляция имеет циклонический характер. Основное Черноморское течение присутствует на протяжении года и распространяется вдоль свала губин. Сезонная изменчивость на верхних горизонтах заключается в его усилении в зимний период, особенно в восточной части моря. В среднем за год имеет место подъем в центральной области моря и опускание по его периферии. В зимний период наблюдается мощный подъем в восточной и опускание в западной части моря, весной - наоборот. К лету структура вертикальных движений опять меняется и соответствует зимней, а осенью - весенней. Формирование холодного промежуточного слоя происходит в результате действия двух механизмов. В центральной части бассейна - за счет зимней конвекции, по периферии основного циклонического круговорота - вследствие формирования охлажденных вод на северо-западе моря, последующего опускания их вдоль свала глубин и переноса течениями вдоль берега.

Приведены результаты анализа сезонной изменчивости "климатического" холодного промежуточного слоя (ХПС) на основе комплексного подхода с привлечением последовательного ряда изменений гидрофизических параметров, рассчитанных в модели с ассимиляцией климатических полей температуры и солености. Обращено внимание на некоторые из механизмов формирования ХПС. Выявлено, что непрерывный после обновления и трансформации по всей глубоководной зоне моря слой холодных вод в конце года (октябрь - ноябрь) претерпевает разрывы. Рассмотрен один из возможных механизмов нарушения непрерывности.

Общепринятым является мнение, что стационарная ветровая циркуляция в нижнем слое двухслойного моря пренебрежимо мала даже при учете рельефа дна. Такое мнение обоснованно применительно к океанским масштабам, где топография дна не имеет глобального уклона вдоль меридиана. Однако если рассматривать циркуляцию в замкнутых или полузамкнутых морях, то котловинообразная структура рельефа дна совместно с бета-эффектом способна существенно повлиять на интенсивность течений в нижнем слое моря. В настоящей работе в рамках простой модели рассмотрен пример интенсификации глубинной ветровой циркуляции под влиянием меридионального уклона дна. Обнаруженный эффект позволяет, в частности, предположить, что глубинная циркуляция в Черном море значительно интенсивней, чем считалось ранее.

Проведено сопоставление термохалинных и динамических характеристик Черного моря, восстановленных по двум версиям климатических полей температуры и солености: старой (1903 - 1982 гг.) и новой (1903 - 2003 гг.). Реконструкция полей выполнена на основе непрерывной ассимиляции климатических температуры и солености в модели. Выявлено, что построенные с учетом наблюдений за последние 20 лет климатические термохалинные поля в зимне-весенний сезон характеризуются небольшим подъемом галоклина (пикноклина), а в весенне-летний период - подъемом верхней границы холодного промежуточного слоя. Интенсивность поверхностных геострофических течений во все сезоны года выше, чем аналогичная характеристика, полученная по старым климатическим данным. Горизонтальные течения в море, рассчитанные по новым климатическим данным, являются более интенсивными.

Проведено сравнение результатов расчетов, полученных с помощью гидродинамической модели циркуляции Черного моря с высоким пространственным разрешением, и данных всплывающих буев. Модель циркуляции включает также ассимиляцию дистанционных спутниковых измерений. Проведено сравнение как по средним скоростям дрифтеров, так и по профилям температуры и солености.

Рассмотрены цели и задачи комплексного космического эксперимента "Мониторинг морских акваторий", осуществление которого намечено на основе информации, получаемой с помощью космического аппарата (КА) "Січ-1M". Кратко рассмотрены состав комплекса дистанционного зондирования Земли КА "Січ-1М" и возможности наземного специального кoмплекса космической наблюдательной системы "Січ" в обеспечении оперативного экологического мониторинга Азовского и Черного морей. Приведена структура и оценены информационные возможности созданного в МГИ НАН Украины комплекса аппаратных и программных средств приема и обработки спутниковых данных. Показаны основные тенденции развития информационных ресурсов систем космического экологического мониторинга морских акваторий.