Ю. Н. Рябцев

Морской гидрофизический институт, г. Севастополь

Аннотация

Предложена оптимизированная (исключены все итерационные процедуры) локально-одномерная модель термодинамики формирования и таяния льда. Проведен численный расчет формирования и таяния льда для реальных условий зимы 2011 – 2012 гг. под действием внешних условий. Использованы данные наблюдений метеопоста в Тамани. Расчет проводился совместно с расчетом эволюции температуры и солености воды столба жидкости под действием термодинамических факторов на 5 месяцев. Полученные результаты хорошо удовлетворяют имеющимся наблюдениям о сроках и толщинах льдообразования в южной части Азовского моря и Таманском заливе зимой 2011 – 2012 гг. В сочетании с полной трехмерной моделью гидродинамики и учетом суточного хода внешних вынуждающих факторов модель позволяет получить пространственное распределение формирования и эволюции ледяного покрова.

Ключевые слова

формирование и таяние льда, мелководье, термодинамическая модель, Азовское море

Для цитирования

Рябцев Ю. Н. Моделирование формирования и таяния льда в условиях зимы 2011 – 2012 гг. для мелководных районов южной части Азовского моря // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. 2014. № 28. С. 356–367. EDN VBFTBR.

Ryabtsev, Y.N., 2014. [Modeling the Formation and Melting of Ice in Winter 2011-2012 for Shallow Areas of the Southern Part of the Azov Sea]. In: MHI, 2014. Ekologicheskaya Bezopasnost' Pribrezhnykh i Shel'fovykh Zon i Kompleksnoe Ispol'zovanie Resursov Shel'fa [Ecological Safety of Coastal and Shelf Zones and Comprehensive Use of Shelf Resources]. Sevastopol: ECOSI-Gidrofizika. Iss. 28, pp. 356–367 (in Russian).

Список литературы

1. Рябцев Ю. Н. Модель термического режима формирования и таяния льда в мелководных районах Черного и Азовского морей // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. — Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2012. — вып. 26, т. 1. — С. 338–346.
2. Макштас А. П., Назаренко Л. С., Шутилин С. В. Модель морского ледяного покрова Арктического бассейна / Математические модели в исследовании динамики океана. — 1988. — С. 96–116.
3. Ebert E., Curry J. An intermediate one-dimensional thermodynamic sea ice model for investigating ice-atmosphere interactions // J. Geoph. Res. — 1993. — v. 98, C6. — P. 10085–10109.
4. Semtner A.J. A model for the thermodynamic growth of sea ice in numerical investigations of climate. // J. Phys. Oceanogr. — 1976. — v. 6. — P. 379–389.
5. Богородский П. В., Марченко А. В., Пнюшков А. В. Основные закономерности замерзания снежниц на многолетнем льду арктического бассейна (по данным 23-го рейса НЭС «Академик Федоров») // Проблемы Арктики и Антарктики. — 2007. — № 75. — С. 85–98.
6. Богородский П. В., Пнюшков А. В. Таяние и рекристаллизация арктического морского льда // Криосфера Земли. — 2007. — т. XI, № 4. — С. 50–56.
7. Taylor P.D., Feltham D.L. A model of melt pond evolution on sea ice // J. Geoph. Res. — 2004. — v. 109, C12. — P. 12007–12026.
8. Cole T.M., Buchak E.M. CE-QUAL-W2: A Two-Dimensional, Laterally Averaged, Hydrodynamic and Water Quality Model. Version 2.0 Users Manual: US Army Engineer Waterways Experiment Station, Vicksburg, MS, Instruction Report EL-95-1. 1995.
9. Wake A., Rumer R. Modeling ice regime of Lake Erie // J. Hydraul. Div. Am. Soc. Civ. Eng. — 1979. — 105HY7. — P. 827–844.
10. Белолипецкий В. М., Генова С. Н. Численное моделирование годовой динамики вертикальной структуры соленого озера // Вычислительные технологии. — 2008. — т. 13, № 4. — С. 34–43.
11. Квон Д. В., Квон В. И., Семчуков А. Н. Численный расчет продольно-вертикальной термической структуры Телецкого озера в годовом цикле // Вычислительные технологии. — 2000. — т. 5, № 3.
12. Единая государственная система информации об обстановке в Мировом океане http://esimo.oceanography.ru/esp1/index.php?sea_code=11&section=9&menu_code =2170
13. Боровская Р. В. Особенности ледовых условий Азовского моря в зимний период 2011 – 2012 гг. // Системы контроля окружающей среды. — Севастополь, 2012. — вып. 17. — С. 123–127.
14. Александров И. Я., Квон В. И., Филатова Т. Н., Жуковская О. П. Математическое моделирование ледотермического режима в водоемах при больших тепловых нагрузках // Метеорология и гидрология. — 1992. — № 2. — С. 73–81.
15. Белолипецкий П. В. Численное моделирование гидрофизических процессов в стратифицированных озерах / Автореф. … степ. к.ф.-м.н. — Новосибирск, 2008.
16. Тимофеев Н. А. Радиационный режим океанов. — Киев: Наукова думка, 1983. — 248 с.
17. Haney R.L. Surface thermal boundary condition for ocean circulation models // J. Phys. Oceanogr. — 1971. — v. 1. — P. 241–248.
18. Deacon E.L., Webb E.K. Interchange of properties between sea and air / The sea: Ideas and observations. — v. 1. — New York, Wiley, 1962. — P. 49–87.
19. Briegleb B.P., Bitz C.M., Hunke T.C., Lipscomb W.H., Schramm J.L. Description of the Community Climate system model version 2: Sea ice model. — National Center for Atmospheric Research, 2002.
20. Martinerie P., Lipenkov V.Ya., Raynaud D. et al. Air content paleo record in the Vostok ice core (Antarctica): A mixed record of climatic and glaciological parameters // J. Geophys. Res. — 1994. — v. 99, D5. — P. 10565–10576.
21. Ильин Ю. П., Фомин В. В., Дьяков Н. Н., Горбач С. Б. Гидрометеорологические условия морей Украины / Т. 1. Азовское море. — Севастополь, 2009. — С. 276–304.
22. Матишов Г. Г., Бердников С. В., Савицкий Р. М. Экосистемный мониторинг и оценка воздействия разливов нефтепродуктов в Керченском проливе. Аварии судов в ноябре 2007 г. — Ростов-на-Дону: Издательство ЮНЦ РАН, 2008.
23. Фащук Д. Я., Петренко О. А. Керченский пролив — важнейшая транспортная артерия и рыбопромысловый район Азово-Черноморского бассейна // Юг России: экология, развитие. — 2008. — № 1. — С. 15–22.
24. Погода и климат http://www.pogodaiklimat.ru/weather.php?id=34917&bday=&fday=0&amonth=11&ayear=2011
25. Гидрометеорология и гидрохимия морей СССР. Т. 5. Азовское море / Под ред. В. Н. Бортника и С. П. Чистяковой. — Л.: Гидрометеоиздат, 1990. — 236 с.

Текст статьи

Скачать статью в PDF-формате