Апвеллинг в акватории Черного моря у мыса Лукулл на основе численного моделирования и данных наблюдений

П. Д. Ломакин*, Ю. Н. Рябцев, А. И. Чепыженко

Морской гидрофизический институт РАН, Севастополь, Россия

* e-mail: p_lomakin@mail.ru

Аннотация

На основе методов численного моделирования (использована обобщенная на случай учета рэлеевского трения трехмерная баротропная линейная модель Фельзенбаума) рассмотрены особенности структуры поля векторов течений в зависимости от ветровых условий в ситуации апвеллинга в акватории, расположенной вдоль северного берега Севастопольского взморья, между м. Лукулл и Толстый. Выявлена типичная для апвеллинга двухслойная поперечная ячейка циркуляции вод. В верхнем слое течения ориентированы преимущественно по ветру, в придонном слое – в обратном направлении. Показано, что в анализируемой акватории апвеллинг вызывают северные, северо-восточные, восточные и юго-восточные ветры. Апвеллинги, обусловленные указанными ветрами, различаются локацией и площадью очага. В условиях северо-восточного ветра апвеллинг наиболее интенсивный и распространен во всей рассматриваемой акватории. При юго-восточном ветре апвеллинг формируется на двух небольших по площади участках – в изгибах берега между м. Маргопуло и Лукулл и севернее м. Толстого. Результат моделирования сопоставлен с данными экспедиционных исследований. Обнаружено их хорошее соответствие при северном ветре.

Ключевые слова

ветер, течения, апвеллинг, численное моделирование, термохалинная структура, мыс Лукулл, Черное море

Благодарности

Работа выполнена в рамках государственного задания ФГБУН ФИЦ МГИ по теме FNNN-2024-0016 «Исследование пространственно-временной изменчивости океанологических процессов в береговой, прибрежной и шельфовых зонах Черного моря под воздействием природных и антропогенных факторов на основе контактных измерений и математического моделирования».

Для цитирования

Ломакин П. Д., Рябцев Ю. Н., Чепыженко А. И. Апвеллинг в акватории Черного моря у мыса Лукулл на основе численного моделирования и данных наблюдений // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. 2025. № 2. С. 67–79. EDN PRIZHP.

Lomakin, P.D., Ryabtsev, Yu.N. and Chepyzhenko, A.I., 2025. Upwelling in the Black Sea Water Area near Cape Lucull Based on Numerical Modeling and Observational Data. Ecological Safety of Coastal and Shelf Zones of Sea, (2), pp. 67–79.

Список литературы

  1. Богданова А. К., Корпачев Л. Н. Сгонно-нагонная циркуляция и ее роль в гидрологическом режиме Черного моря // Метеорология и гидрология. 1959. № 4. С. 26–32.
  2. Блатов А. С., Иванов В. А. Гидрология и гидродинамика шельфовой зоны Черного моря (на примере Южного берега Крыма). Киев : Наукова думка, 1992. 241 с.
  3. Прибрежный апвеллинг в северо-западной части Черного моря / А. И. Гинзбург [и др.] // Исследование Земли из космоса. 1997. № 6. С. 66–72.
  4. Структура и межгодовая изменчивость характеристик прибрежного черноморского апвеллинга на основе данных спутникового мониторинга / Р. В. Боровская [и др.] // Исследования Земли из космоса. 2008. № 2. С. 26–36. EDN IJUSQN.
  5. Csanady G. T. Intermittent “full” upwelling in Lake Ontario // Journal of Geophysical Research. 1977. Vol. 82, iss. 3. P. 397–419. https://doi.org/10.1029/JC082i003p00397
  6. Распределение взвешенного вещества у западного побережья Крыма при воздействии сильных ветров различных направлений / А. А. Алескерова [и др.] // Исследование Земли из космоса. 2019. № 2. С. 74–88. EDN ZIPMWT. https://doi.org/10.31857/S0205-96142019274-88
  7. Коснырев В. К., Михайлова Э. Н., Станичный С. В. Апвеллинг в Черном море по результатам численных экспериментов и спутниковым данным // Морской гидрофизический журнал. 1996. № 5. С. 34–46.
  8. Sur H. İ., Özsoy E., Ünlüata Ü. Boundary current instabilities, upwelling, shelf mixing and eutrophication processes in the Black Sea // Progress in Oceanography. 1994. Vol. 33, iss. 4. P. 249–302. https://doi.org/10.1016/0079-6611(94)90020-5
  9. Гидролого-гидрохимический режим Севастопольской бухты и его изменения под воздействием климатических и антропогенных факторов / В. А. Иванов [и др.]. Севастополь : МГИ, 2006. 90 с. URL: http://mhi-ras.ru/assets/files/gidrologo-gidrohimicheskij_rezhim_sevastopolskoj_buhty_2006.pdf (дата обращения: 11.05.2024).
  10. Панов Б. Н, Спиридонова Е. О. Возможности краткосрочного прогнозирования вылова черноморского шпрота у западных берегов Крыма // Водные биоресурсы и среда обитания. 2021. Т. 4, № 2. С. 80–88. EDN ZMEUIX. https://doi.org/10.47921/2619-1024_2021_4_2_80
  11. Михайлова Э. Н., Шапиро Н. Б. Ющенко С. А. Моделирование распространения пассивной взвеси в севастопольских бухтах // Морской гидрофизический журнал. 1999. № 3. С. 29–42.
  12. Шапиро Н. Б. Моделирование течений на севастопольском взморье // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. 2006. Вып. 14. С. 119–134. EDN ZBOAEP.
  13. Фомин В. В., Репетин Л. Н. Численное моделирование ветровых течений и распространения примеси в Балаклавской бухте // Морской гидрофизический журнал. 2005. № 4. С. 43–58. EDN YUHIZF.
  14. Белокопытов В. Н., Кубряков А. И., Пряхина С. Ф. Моделирование распространения загрязняющей примеси в Севастопольской бухте // Морской гидрофизический журнал. 2019. № 1. С. 5–15. EDN VVXROK. https://doi.org/10.22449/0233-7584-2019-1-5-15
  15. Burchard H., Rennau H. Comparative quantification of physically and numerically induced mixing in ocean models // Ocean Modelling. 2008. Vol. 20, iss. 3. P. 293–311. https://doi.org/10.1016/j.ocemod.2007.10.003
  16. Hofmeister R., Beckers J.-M., Burchard H. Realistic modeling of the exceptional inflows into the central Baltic Sea in 2003 using terrain-following coordinates // Ocean Modelling. 2011. Vol. 39, iss. 3–4. P. 233–247. https://doi.org/10.1016/j.ocemod.2011.04.007
  17. Plume spreading test case for coastal ocean models / V. Fofonova [et al.] // Geoscientific Model Development. 2021. Vol. 14, iss. 11. P. 6945–6975. https://doi.org/10.5194/gmd-14-6945-2021

Текст статьи

Русскоязычная версия (PDF)

Англоязычная версия (PDF)

Мы используем Яндекс Метрику. Подробнее.