Оценка характеристик сезонной изменчивости поля ветра у Южного берега Крыма по данным измерений с высокой временной дискретностью

А. С. Кузнецов*, А. В. Гармашов

Морской гидрофизический институт РАН, Севастополь, Россия

* e-mail: kuznetsov_as@mhi-ras.ru

Аннотация

Целью исследования является выделение средних за 12-летний период мониторинга характеристик сезонной изменчивости поля ветра по данным измерений с высокой временной дискретностью, что обеспечило повышение точности измерителей характеристик ветра при синхронных исследованиях колебаний приводного ветра и прибрежного течения у Южного берега Крыма. Среднемноголетние характеристики прибрежного ветра в приводном слое атмосферы и их сезонная изменчивость выделены путем анализа материалов базы данных контактных измерений, выполненных в 2012–2023 гг. при проведении комплексного эксперимента со стационарной океанографической платформы в море у м. Кикинеиз. Выделенные характеристики ветра у побережья сопоставлены с известными климатическими характеристиками ветра в регионе. В сезонном диапазоне изменчивости спектральных характеристик выделены колебания ветра на периодах I–IV и VI сезонных гармоник. Энергетический пик колебаний на VI сезонной гармонике статистически достоверно выражен одновременно в спектрах ветра и прибрежного течения. На других участках спектров очевидны существенные различия в распределении энергии сезонных атмосферных и гидросферных колебаний. Синхронные временны́е ряды векторных характеристик изменчивости прибрежного ветра и течения обработаны в рамках идентичной информационной технологии. Во внутригодовом диапазоне изменчивости ветра выделен вклад муссонной составляющей, а также сезонные колебания прибрежного ветра, направленные вдоль склона горного хребта. Очевидно соответствие диапазона изменчивости исследуемых характеристик ветра в море у м. Кикинеиз и характеристик регионального поля ветра на суше, выделенных на метеостанциях Южного берега Крыма. Представленные результаты необходимы для комплексных исследований межгодовой изменчивости регионального поля ветра в целях оценки статистических связей с определенной изменчивостью прибрежного течения.

Ключевые слова

контактные измерения, поле ветра, сезонные колебания, энергетический спектр, Южный берег Крыма, Черное море

Благодарности

Работа выполнена в рамках государственного задания ФГБУН ФИЦ МГИ по темам FNNN-2024-0016 «Исследование пространственно-временной изменчивости океанологических процессов в береговой, прибрежной и шельфовой зонах Черного моря под воздействием природных и антропогенных факторов на основе контактных измерений и математического моделирования» и FNNN-2024-0014 «Фундаментальные исследования процессов взаимодействия в системе океан-атмосфера, формирующих изменчивость физического состояния морской среды на различных пространственно-временных масштабах».

Для цитирования

Кузнецов А. С., Гармашов А. В. Оценка характеристик сезонной изменчивости поля ветра у Южного берега Крыма по данным измерений с высокой временной дискретностью // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. 2025. № 2. С. 53–66. EDN EYFFWQ.

Kuznetsov, A.S. and Garmashov, A.V., 2025. Estimation of the Characteristics of the Wind Field Seasonal Variability Near the Southern Coast of Crimea from Measurements with High Temporal Discreteness. Ecological Safety of Coastal and Shelf Zones of Sea, (2), pp. 53–66.

Список литературы

  1. Иванов Р. Н., Богданова А. К. К вопросу о морских прибрежных течениях // Труды Морского гидрофизического института. Москва : Изд-во АН СССР, 1953. Вып. 3. С. 43–68.
  2. Иванов Р. Н. Влияние берега на направление ветрового поверхностного течения // Труды Морского гидрофизического института. Москва : Изд-во АН СССР, 1957. Т. XI. С. 84–96.
  3. Потапова Е. Н., Потапов Н. С. Особенности циркуляции на южной оконечности Крыма // Труды Морского гидрофизического института. Москва : Изд-во АН СССР, 1959. Т. XVI. С. 29–43.
  4. Вопросы теплового и динамического взаимодействия в системе море – атмосфера – суша Черноморского региона / Л. А. Ковешников [и др.] // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. 2001. Вып. 3. С. 9–52. EDN ZCNMDR.
  5. Иванов В. А., Белокопытов В. Н. Океанография Черного моря. Севастополь : ЭКОСИ-Гидрофизика, 2011. 212 с. END XPERZR.
  6. Кузнецов А. С. Спектральные характеристики изменчивости ветра в прибрежной зоне Южного берега Крыма в 1997–2006 годах // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. 2023. № 2. С. 6–20. EDN XYCHJS.
  7. Кузнецов А. С. Особенности межсезонной изменчивости вдольбереговой циркуляции ветра и прибрежного течения у Южного берега Крыма // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. 2024. № 1. С. 31–44. EDN EBWSKZ.
  8. Кузнецов А. С., Иващенко И. К. Особенности формирования вдольбереговой циркуляции вод прибрежного экотона у южного побережья Крыма // Морской гидрофизический журнал. 2023. Т. 39, № 2. С. 189–204. EDN GNXBSC.
  9. Кузнецов А. С., Зима В. В. Развитие наблюдательной системы Черноморского гидрофизического полигона в 2001–2015 гг. // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. 2019. № 4. С. 62–72. EDN PTZNWJ. https://doi.org/10.22449/2413-5577-2019-4-62-72
  10. Аппаратура для мониторинга гидрометеорологических параметров на океанографической платформе в Кацивели / Ю. Н. Толокнов [и др.] // Мониторинг прибрежной зоны на Черноморском экспериментальном подспутниковом полигоне / под ред. В. А. Иванова, В. А. Дулова. Севастополь : ЭКОСИ-Гидрофизика, 2014. С. 150–153. EDN TZMZJT.
  11. Thomas B. R., Kent E. C., Swail V. R. Methods to homogenize wind speeds from ships and buoys // International Journal of Climatology. 2005. Vol. 25, iss. 7. P. 979–995. https://doi.org/10.1002/joc.1176
  12. Соловьев Ю. П., Иванов В. А. Предварительные результаты измерений атмосферной турбулентности над морем // Морской гидрофизический журнал. 2007. № 3. С. 42–61.
  13. Озмидов Р. В. Некоторые данные о крупномасштабных характеристиках поля горизонтальных компонент скорости в океане // Известия АН СССР. Серия геофизическая. 1964. № 11. С. 1708–1719.
  14. Ефимов В. В., Шокуров М. В., Барабанов В. С. Физические механизмы возбуждения ветровой циркуляции внутренних морей // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2002. Т. 38, № 2. С. 247–258.
  15. Ефимов В. В., Анисимов А. Е. Климатические характеристики изменчивости поля ветра в Черноморском регионе – численный реанализ региональной атмосферной циркуляции // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2011. Т. 47, № 3. С. 380–392.
  16. Ефимов В. В., Комаровская О. И. Возмущения, вносимые Крымскими горами в поля скорости ветра // Морской гидрофизический журнал. 2019. Т. 35, № 2. С. 134–146. EDN WEALEB. https://doi.org/10.22449/0233-7584-2019-2-134-146
  17. Ефимов В. В., Барабанов В. С. Бризовая циркуляция в Черноморском регионе // Морской гидрофизический журнал. 2009. № 5. С. 23–36.
  18. Ефимов В. В., Барабанов В. С., Яровая Д. А. Мезомасштабные процессы в атмосфере Черноморского региона // Мониторинг прибрежной зоны на Черноморском экспериментальном подспутниковом полигоне / Под ред. В. А. Иванова, В. А. Дулова. Севастополь : ЭКОСИ-Гидрофизика, 2014. С. 250–271. EDN TZMZJT.
  19. Korotaev G. K., Saenko O. A., Koblinsky C. J. Satellite altimetry observations of the Black Sea level // Journal of Geophysical Research: Oceans. 2001. Vol. 106, iss. C1. P. 917–933. https://doi.org/10.1029/2000JC900120
  20. Кузнецов А. С., Иващенко И. К. Среднемноголетние спектральные характеристики долгопериодных колебаний прибрежного течения у Южного берега Крыма // Морской гидрофизический журнал. 2025. Т. 41, № 1. С. 36–49. EDN KKOLDF.

Текст статьи

Русскоязычная версия (PDF)

Англоязычная версия (PDF)

Мы используем Яндекс Метрику. Подробнее.