А. Н. Морозов, Е. М. Лемешко, С. А. Шутов, В. В. Зима, Д. В. Дерюшкин, А. С. Кузнецов, Н. С. Белоус
Морской гидрофизический институт, г. Севастополь
Аннотация
Рассматриваются методические вопросы использования акустического доплеровского профилометра течений (ADCP) для проведения измерений с океанографической платформы морского гидрофизического института. Обсуждаются результаты наблюдений, выполненных 17–21 мая 2013 г. Приводятся спектры временной изменчивости и характеристики вертикальной структуры течений в верхнем слое моря. Спектр пульсаций скорости течений представляется степенной зависимостью с показателем “-2” в диапазоне частот до 3 цикл/час. На более высоких частотах поведение спектра определяется короткопериодными внутренними волнами, кинетическая энергия которых составляет менее 2% кинетической энергии внутренних волн. Осредненный профиль модуля скорости течений проявляет поведение близкое к логарифмической зависимости в верхнем 10-ти м слое. Соответствующая скорость трения составила 0,48 см/с. Скорость проникновения кинетической энергии в толщу вод, рассчитанная с использованием “пристеночной” модели турбулентности, составила 2,5·10⁻⁴ м/с. Числа Ричардсона в 20 % случаев имеют значения меньше критического 0,25.
Ключевые слова
течения, верхний слой моря, скорость трения, сдвиги, число Ричардсона, ADCP, Черное море
Для цитирования
Течения в верхнем слое моря по данным ADCP-наблюдений с океанографической платформы / А. Н. Морозов [и др.] // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. 2014. № 28. С. 51–61. EDN VBFSOZ.
Список литературы
- Зац В. И., Лукьянeнко О. Я., Яцевич Г. В. Гидрометеорологический режим Южного берега Крыма. — Л.: Гидрометеоиздат, 1966. — 120 с.
- Блатов А. С., Иванов В. А. Гидрология и гидродинамика шельфовой зоны Черного моря (на примере южного берега Крыма). — Киев: Наукова думка, 1992. — 244 с.
- Белокопытов В. Н., Саркисов А. А., Щуров С. В. Течения прибрежной зоны на участке Крымского полуострова от мыса Сарыч до поселка Кацивели // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. — Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2003. — вып. 8. — С. 64–68.
- Зацепин А. Г., Пиотух В. Б., Корж А. О., Куклева О. Н., Соловьев Д. М. Изменчивость течений в прибрежной зоне Черного моря по измерениям донной станции ADCP // Океанология. — 2012. — т. 52, № 5. — С. 629–642.
- Морозов А. Н. Спектральные характеристики инерционных колебаний в Черном море // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. — Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2001. — вып. 2. — С. 61–69.
- Иванов В. А., Серебряный А. Н. Частотные спектры короткопериодных внутренних волн в бесприливном море // Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана. — 1982. — т. 18, № 6. — С. 683–685.
- Иванов В. А., Фомин В. В. Математическое моделирование динамических процессов в зоне море-суша. — Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2008. — 363 с.
- Fer I., Sundfjord A. Observations of upper ocean boundary layer dynamics in the marginal ice zone // J. Geophys. Res. — 2007. — 112, C04012. doi.: 10.1029/2005JC003428.
- Иванов В. А. Среднемасштабная динамика вод в южных морях: современное представление. — Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 1996. — 312 с.
- Miles J. W. On the stability of heterogeneous shear flows // J. Fluid Mech. — 1961. — 10. — P. 496–508.
- Pacanowski R. C., Philander S. G. H. Parameterization of vertical mixing in numerical models of tropical oceans // J. Phys. Oceanogr. — 1981. — 11. — P. 1443–1451.
- Gregg M. C. Scaling turbulent dissipation in the thermocline // J. Geophys. Res. — 1989. — 94. — P. 9686–9698.
- Чухарев А. М. Натурные измерения диссипации турбулентной кинетической энергии в приповерхностном слое моря // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. — Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2010. — вып. 21. — С. 124–135.