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.

Предложена методика адаптационного расчета скорости течений с помощью многослойной квазиизопикнической модели в бассейне, включающем шельфовую зону и имеющем протяженную открытую границу с морем, на которой скорость течения не задается. Использован подход, в котором вводятся дополнительные члены типа источника в уравнения переноса тепла и соли, а также эволюции толщин слоев. Проведены расчеты скорости течений в северо-западной части Черного моря для июня по климатическим данным. Проанализированы особенности термохалинной и динамической структур вод.

Выполнен численный анализ усиления волн цунами при распространении из открытой части в шельфовую зону Черного моря. Использована одномерная модель нелинейных длинных волн, учитывающая донное трение. Рассмотрено четыре профиля дна, соответствующие южному побережью Крымского полуострова. Установлена доминирующая роль рельефа дна и малый вклад нелинейности в трансформацию волн на этапе их распространения к берегу. До глубин 50 м изменение высоты волны описывается законом Грина. При определении вертикальных заплесков волн важен учет нелинейности. Наибольшие вертикальные заплески волн получены для участков шельфа в районах городов Ялта и Алушта.

На базе квазиизопикнической модели проведены адаптационные расчеты по среднемесячным климатическим данным. Модель позволяет описывать образование и трансформацию водных масс. Проанализированы формирование и эволюция холодного промежуточного слоя. Сделан вывод, что основной вклад в формирование и обновление холодного промежуточного слоя, помимо северо-западного шельфа, вносят процессы, происходящие на свалах глубин. Расположение зон наиболее интенсивной субдукции соответствует очагам холодных вод в этих районах. Вклад центральных областей зон циклонической завихренности в формирование холодных промежуточных вод имеется, но значительно менее заметен по климатическим данным. Холодные воды на северо-западном шельфе с июня по сентябрь "запираются" течениями и только в конце года попадают в центральную область восточной части Черного моря. Справедливость этих выводов ограничена дискретностью исходных данных и разрешением модели.

Запропоновано спосіб розрахунку вздовжберегових течій у прибережній зоні за довільної топографії дна та лінії берега. Спосіб базується на рефракційній моделі з застосуванням усереднення амплітуд хвиль, що перетинають сторони елементів розрахункової сітки. Це дозволяє обминути проблеми, що виникають з інтерпретацією результатів у зоні перетину променів і більш точно визначити поле висот хвиль у дослідженій області. З використанням розрахунків поля висот трансформованих хвиль за допомогою критерію Міша знайдено лінію руйнування хвиль. Поле вздовжберегових течій визначено через радіаційні напруги за формулами Лонге-Хіггінса та Лю і Далрімпла.

Предложен метод расчета коэффициентов турбулентного обмена в зоне обрушения волны. Рассмотрен один из двух типов обрушивающихся волн, которые образуются на глубокой воде. Оценена высота волны, когда струя жидкости, образующаяся после опрокидывания гребня, остается неразрушенной. Движение жидкости под поверхностью воды интерпретировано как движение затопленной турбулентной струи. На основе теории турбулентных струй определены законы изменения с глубиной скорости, энергии струи и коэффициента турбулентного обмена. В системе координат, движущейся с гребнем волны, процесс рассмотрен как квазистационарный, при этом падающая струя попадает в сносящий поток, имеющий скорость, примерно равную фазовой скорости волны. С учетом этого определена глубина непосредственного проникновения струи.

Исследован один из двух типов обрушивающихся волн, которые встречаются на глубокой воде. Заглубление водно-воздушной смеси, образующейся в скользящем буруне, рассмотрено как движение двухфазной струи, в которой принебрегается силами поверхностного натяжения и скольжением фаз, что накладывает некоторые ограничения на размеры пузырьков воздуха. Задача решена численно для стационарного случая. Эмпирический коэффициент найден из сопоставления с экспериментальными данными, взятыми из литературы. Оценены глубина проникновения аэрированной струи и вклад обрушивающихся волн в увеличение интенсивности турбулентного обмена в приповерхностном слое моря.

Предложена математическая модель диффузии трехмерного пятна пассивной примеси при наличии баротропного прилива. Численно решается полуэмпирическое уравнение турбулентной диффузии с учетом волновых течений, начального и граничных условий. Исследовано влияние волновых скоростей на такие характеристики трансформации облака примеси как изменение с течением времени максимума концентрации, объема пятна и границ области возможного загрязнения.

Обсуждаются результаты метрологических испытаний четырехбазового акустического измерителя течений, проведенных в гидродинамическом бассейне. Рассматриваются методические вопросы проведения измерений и обработки данных. Приводятся экспериментально полученные зависимости систематической и случайной составляющих погрешности измерения от скорости и направления потока.

В приближении Буссинеска рассмотрены бароклинные топографические волны, захваченные плоским зональным склоном при наличии диссипации энергии волны в мелкомасштабную турбулентность придонного слоя. Определен декремент затухания волны. Из условия равенства потока энергии от волн в турбулентность и скорости диссипации энергии турбулентности получен коэффициент горизонтального турбулентного обмена.

В рамках линейной теории длинных волн с учетом действия силы Кориолиса изучаются внутренние волны, генерируемые баротропным приливом в двухслойном океане переменной глубины. Баротропная волна набегает под произвольным углом на протяженную неровность дна, представляющую собой модель континентального склона и шельфа. Получены зависимости амплитуд генерируемых внутренних волн от угла набегания баротропного прилива, геометрии рельефа дна и стратификации.

На основе нелинейной модели с учетом вязкости, диффузии плотности и течений проведено численное исследование распространения возмущений, возникающих в глубоководной части Черного моря в результате действия на поверхности моря в виде полосы касательного напряжения ветра или плотностных потоков. Показано, что со временем в районе свала глубин они генерируют в море цуг волн, приводящий к колебаниям в полях плотности и течений. Отмечаются различия в генерации внутренних волн плотностными потоками и действием ветра. В отличие от ветрового воздействия в плотностном случае в районе полосы в верхнем слое уже в начальный период возникают интенсивные возмущения, которые не имеют цуговой структуры.

В рамках линейной теории длинных волн с учетом действия силы Кориолиса рассмотрена задача о генерации внутренних волн баротропным приливом, набегающим на неровность дна типа морского хребта. Поперечное сечение хребта предполагается прямоугольным, стратификация - ступенчатой с двумя термоклинами (трехслойная модель). Исследуются зависимости характеристик возникающих волн от параметров стратификации и периода набегающего баротропного прилива.

Выполнен численный анализ длинноволновой реакции свободной поверхности жидкости в бассейне переменной глубины на образование за конечное время аномалии барического поля. В вычислительных экспериментах использовано распределение глубины, характерное для Южного берега Крыма. Исследована зависимость динамики уровня моря в зоне барической аномалии и на шельфе от пространственно-временных масштабов локального изменения поля атмосферного давления в открытой части бассейна.

Наведено залежності, які визначають гідродинамічні характеристики - хвильовий профіль, поле гідродинамічного тиску та поле швидкості часток рідини - в нерегулярних групах великомасштабних хвиль за умов морського хвилювання. Залежності отримано в рамках розв'язання нелінійної крайової задачі теорії хвиль на воді методом багатьох масштабів з точністю до малих п`ятого порядку по крутизні хвиль включно. У загальному випадку, крім основних ефектів нелінійності та нерегулярності, враховано також ефекти тривимірності хвилювання та дію поверхневого тиску вітрового потоку. Для часткового випадку плоских вільних груп хвиль отримано наближені співвідношення, зручні для практичних розрахунків реакцій суден та морських плавучих споруд на дію вітрових хвиль. Розглянуто асимптотику для періодичних прогресивних хвиль Стокса.

Проанализованы результаты исследований динамики вод Измирского залива по данным измерений течений, полученным в 1994 - 1998 гг. при мониторинге состояния и изменчивости структуры течений в срединной и внешней частях залива. Исследования выполнены современными методами и средствами, созданными в Морском гидрофизическом институте НАН Украины. Выделены гидродинамические особенности и закономерности циркуляции вод залива, проведена их классификация по масштабам пространственно-временной изменчивости в рамках известных теоретических представлений и региональных моделей.

Приведено описание первой версии информационно-аналитической системы, предназначенной для систематизации исторических данных наблюдений за уровнем Черного и Средиземного морей, а также для диагностики и прогнозирования возможных изменений уровня моря и районирования побережья по степени опасности подтоплений, вызванных этими изменениями.

Приводятся результаты впервые проведенных дрифтерных экспериментов с 14-ю буями "ЛОБАН-ТМ" в Черном море с 1987 по 1997 гг. Анализируются особенности применения буев в летний и зимний сезоны. Представлены основные результаты по исследованию ОЧТ дрифтерными методами и совместной обработке дрифтерных контактных и дистанционных ИК-наблюдений. Показывается возможность повышения качества наблюдений за счет использования нового поколения SVPB дрифтеров, оснащенных подводными парусами и измерителями атмосферного давления в приводной атмосфере.

В рамках линейной теории длинных волн исследована численным методом трансформация баротропного суточного прилива при его движении из глубоководной области моря в район континентального склона и шельфа под произвольным углом к береговой черте. Для линейного профиля дна на склоне и шельфе найдены зависимости амплитуд волн и волновых скоростей от направления распространения приливной волны и широты места.

По среднемноголетнему сезонному массиву данных температуры и солености, сведенных в узлы одноградусной сетки, с использованием формального критерия выделены климатические фронтальные зоны в полях термохалинных характеристик. Определены величины физико-гидрологических характеристик фронтальных зон в горизонтальных градиентных полях в направлениях максимального роста градиента, меридиональном и зональном. Установлена их сезонная изменчивость. Определена пространственная структура фронтальных зон.