Суточный ход температуры вод Черного моря в районе Южного берега Крыма по данным высокочастотных измерений термопрофилемера

В. А. Рубакина*, А. А. Кубряков, П. В. Гайский

Морской гидрофизический институт РАН, Севастополь, Россия

* e-mail: valenru93@mail.ru

Аннотация

Целью настоящей работы является анализ вертикальной изменчивости суточного хода температуры прибрежных вод в районе Южного берега Крыма. Исследование выполнено с использованием данных термопрофилемера с высоким временны́м разрешением 0.5 с, установленного на океанографической платформе в п. Кацивели, за период с 24.08.2021 по 26.11.2023. Определено, что суточный ход температуры выражен на всех горизонтах измерений, наиболее ярко – на верхнем горизонте 0.75 м c мая по август. Максимальные аномалии среднего суточного хода отмечаются в мае – июле в утренние и дневные часы. Максимальный прогрев происходит с 11:00 до 16:00 в слоях до 6–8 м, а в теплый период достигает горизонтов 14–16 м. Рассмотрены отдельные события значительного дневного прогрева в холодный и теплый периоды года. Амплитуда суточного хода составляет 1.3 °C в холодный и 3.5 °C в теплый период. Статистический анализ дневного прогрева ΔT показал, что чаще всего ΔT составляет менее 0.3 °C, а события с ΔT более 2–3 °C редки. Наибольшая температура наблюдается в июне – августе на верхних горизонтах при ветре 2–4 м/с, прогрев может проникать до 18 м. В холодный период (ноябрь – апрель) при сильном ветре температура имеет низкие значения на всех горизонтах. Наибольшие средние значения ΔT отмечаются летом при ветре до 6 м/с, с усилением ветра они снижаются; наименьшие – характерны для холодного периода года. В слоях до 4–6 м значения ΔT летом превышают 0.8–1 °C, а зимой близки к 0 °C на всех горизонтах измерений. Таким образом, данные термопрофилемера могут быть использованы для анализа суточной изменчивости температуры вод прибрежной зоны. Результаты, полученные в исследовании, дополняют уже имеющуюся картину суточной изменчивости температуры в прибрежной зоне Черного моря. В частности, определено, что вертикальное распределение суточных колебаний температуры вод сильно зависит от сезона и ветровых условий, а в летний период дневной прогрев может проникать до глубин 14–18 м.

Ключевые слова

суточный ход температуры, распределенный датчик температуры, термопрофилемер, термокоса, Черное море, Южный берег Крыма

Благодарности

Работа выполнена в рамках государственного задания ФГБУН ФИЦ МГИ по темам FNNN-2024-0012 «Анализ, диагноз и оперативный прогноз состояния гидрофизических и гидрохимических полей морских акваторий на основе математического моделирования с использованием данных дистанционных и контактных методов измерений» и FNNN-2024-0001 «Фундаментальные исследования процессов, определяющих потоки вещества и энергии в морской среде и на ее границах, состояние и эволюцию физической и биогеохимической структуры морских систем в современных условиях».

Информация об авторах

Рубакина Валентина Александровна, младший научный сотрудник, Морской гидрофизический институт РАН (299011, Россия, г. Севастополь, ул. Капитанская, д. 2), кандидат физико-математических наук, ORCID ID: 0000-0001-5028-5911, SPIN-код: 2924-8373, ResearcherID: U-5746-2019, Scopus Author ID: 57209578281, valenru93@mail.ru

Кубряков Арсений Александрович, заместитель директора по научной работе, Морской гидрофизический институт РАН (299011, Россия, г. Севастополь, ул. Капитанская, д. 2), доктор физико-математических наук, ORCID ID: 0000-0003-3561-5913, ResearcherID: F-8921-2014, Scopus Author ID: 37072750100, SPIN-код: 4371-8879, arskubr@yandex.ru

Гайский Павел Витальевич, ведущий научный сотрудник, заведующий лабораторией, Морской гидрофизический институт РАН (299011, Россия, г. Севастополь, ул. Капитанская, д. 2), кандидат технических наук, ORCID ID: 0000-0003-3110-848X, ResearcherID: HQZ-3112-2023, Scopus Author ID: 57222760697, SPIN-код: 7789-0658, gaysky@inbox.ru

Для цитирования

Рубакина В. А., Кубряков А. А., Гайский П. В. Суточный ход температуры вод Черного моря в районе Южного берега Крыма по данным высокочастотных измерений термопрофилемера // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. 2026. № 3. С. 56–75. EDN DNXDEJ.

Rubakina, V. A., Kubryakov, A.A. and Gaisky, P.V., 2026. Diurnal Cycle of the Black Sea Waters Temperature in the Area of the Southern Coast of Crimea Based on High-Frequency Measurements of the Thermoprofilemeter. Ecological Safety of Coastal and Shelf Zones of Sea, (3), pp. 56–75.

Список литературы

  1. Толстошеев А. П., Мотыжев С. В., Лунев Е. Г. Результаты долговременного мониторинга вертикальной термической структуры шельфовых вод на Черноморском гидрофизическом полигоне РАН // Морской гидрофизический журнал. 2020. Т. 36, № 1. С. 75–87. EDN JOHOWF. https://doi.org/10.22449/0233-7584-2020-1-75-87
  2. Stuart‐Menteth A. C., Robinson I. S., Challenor P. G. A global study of diurnal warming using satellite‐derived sea surface temperature // Journal of Geophysical Research: Oceans. 2003. Vol. 108, iss. C5. 3155. https://doi.org/10.1029/2002JC001534
  3. Marullo S., Minnett P. J., Santoleri R., Tonani M. The diurnal cycle of sea‐surface temperature and estimation of the heat budget of the Mediterranean Sea // Journal of Geophysical Research: Oceans. 2016. Vol. 121, iss. 11. P. 8351–8367. EDN XZSLTX. https://doi.org/10.1002/2016JC012192
  4. Федоров К. Н., Гинзбург А. И. Приповерхностный слой океана. Ленинград : Гидрометеоиздат, 1988. 303 с. EDN OSMMYO.
  5. Price J. F., Weller R. A., Pinkel R. Diurnal cycling: observations and models of the upper ocean response to diurnal heating, cooling, and wind mixing // Journal of Geophysical Research: Oceans. 1986. Vol. 91, iss. C7. Р. 8411–8427. https://doi.org/10.1029/JC091iC07p08411
  6. Shinoda T., Hendon H. H. Mixed layer modeling of intraseasonal variability in the tropical western Pacific and Indian Oceans // Journal of Climate. 1998. Vol. 11, iss. 10. P. 2668–2685. https://doi.org/10.1175/1520-0442(1998)011%3C2668:MLMOIV%3E2.0.CO;2
  7. Karagali I., Høyer J. L., Donlon C. J. Using a 1‐D model to reproduce the diurnal variability of SST // Journal of Geophysical Research: Oceans. 2017. Vol. 122, iss. 4. P. 2945–2959. https://doi.org/10.1002/2016JC012542
  8. Колесников А. Г., Пивоваров А. А. Вычисление суточного хода температуры моря по суммарной радиации и температуре воздуха // Доклады Академии наук СССР. 1955. T. 102, № 2. С. 261–264.
  9. Завьялов П. О., Рождественский А. Е., Хан В. М. О суточном ходе температуры воздуха над прибрежными районами океана // Труды Гидрометеорологического научно-исследовательского центра СССР. 1992. Вып. 317. С. 83–90.
  10. Завьялов П. О., Рождественский А. Е. К теории температурного режима пограничных слоев океана и атмосферы в суточном цикле // Известия Академии наук СССР. Физика атмосферы и океана. 1991. Т. 27. № 1. С. 76–84.
  11. Мысленков С. А., Кречик В. А., Бондарь А. В. Анализ температуры воды по данным термокосы на платформе Д6 в Балтийском море // Современные методы и средства океанологических исследований : материалы XV Всероссийской научно-технической конференции (МСОИ-2017), Москва, 16–18 мая 2017 года / Федеральное агентство научных организаций, Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Российский фонд фундаментальных исследований и др. Том I. Москва : Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, 2017. С. 119–122. EDN YSGYUR.
  12. Дубравин В. Ф., Капустина М. В., Стонт Ж. И. Эволюции (сезонная и межгодовая изменчивость) суточного хода гидрометеорологических полей Южной Балтики // Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта. Серия: Естественные и медицинские науки. 2018. № 3. С. 35–54. EDN YAREDZ.
  13. Дубравин В. Ф., Капустина М. В., Мысленков С. А. Внутригодовая изменчивость суточного хода температуры воды на Самбийско-Куршской возвышенности (Юго-Восточная Балтика) в 2016 г. // Процессы в геосредах. 2019. № 1. С. 32–39. EDN ARPYZA.
  14. Иванов В. А., Белокопытов В. Н. Океанография Черного моря. Севастополь : ЭКОСИ-Гидрофизика, 2011. 210 с. EDN XPERZR.
  15. Oguz T., Latun V. S., Latif M. A., Vladimirov V. V. et al. Circulation in the surface and intermediate layers of the Black Sea // Deep Sea Research. Part I: Oceanographic Research Papers. 1993. Vol. 40, iss. 8. P. 1597–1612. EDN XJAFVV. https://doi.org/10.1016/0967-0637(93)90018-X
  16. Совга Е. Е., Хмара Т. В., Мезенцева И. В. Интенсивность прибрежных апвеллингов Южного берега Крыма и их влияние на кислородный режим акватории // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. 2025. № 1. С. 96–111. EDN VKPHBI.
  17. Шокурова И. Г., Пластун Т. В., Касьяненко Т. E., Станичная Р. Р. и др. Ветровые условия возникновения апвеллингов в районе Южного берега Крыма // Морской гидрофизический журнал. 2023. Т. 39, № 4. С. 435–447. EDN HWSWUX.
  18. Zhuk E., Khaliulin A., Zodiatis G., Nikolaidis A., Isaeva E. Black Sea GIS developed in MHI // Proceedings of SPIE. SPIE, 2016. Vol. 9688 : Fourth International Conference on Remote Sensing and Geoinformation of the Environment. (RSCy2016). 96881C. EDN XFIXMX. https://doi.org/10.1117/12.2241631
  19. Станичная Р. Р., Станичный С. В. Апвеллинги Черного моря // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2021. Т. 18, № 4. С. 195–207. EDN BNEFXX. https://doi.org/10.21046/2070-7401-2021-18-4-195-207
  20. Толстошеев А. П., Лунев Е. Г., Мотыжев С. В. Анализ результатов натурных экспериментов с термопрофилирующими дрейфующими буями в Черном море и других районах Мирового океана // Морской гидрофизический журнал. 2014. № 5. С. 9–32. EDN TECAWR.
  21. Рубакина В. А., Симонова Ю. В. Изменчивость температуры поверхности моря в районе Южного берега Крыма по данным сканера SEVIRI и контактных наблюдений // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2025. Т. 22, № 3. С. 244–253. EDN KCWNTN. https://doi.org/10.21046/2070-7401-2025-22-3-244-253
  22. Куклин А. К., Куклина Н. Я., Шабалина О. А. Исследование гидрометеорологических характеристик ЮБК с океанографической платформы в Кацивели // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. 2003. Вып. 7. С. 66–82. EDN XMRDJJ.
  23. Куклин А. К., Куклина Н. Я., Шабалина О. А. Температура морской воды в районе океанографической платформы в Кацивели // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. 2014. Вып. 28. С. 186–194. EDN VBFSUT.
  24. Калинин М. А., Кукушкин В. М., Маслова В. С., Мухаметов С. С. и др. Гидролого-гидрохимическая структура вод в бухтах и реках Севастополя в зимний период // Исследования молодых географов : сборник статей участников зимних студенческих экспедиций / под редакцией М. С. Савоскул, Н. Л. Фроловой. Москва : Издатель Ерхова И.М., 2022. С. 120–128. EDN OKMQEU.
  25. Рубакина В. А., Кубряков А. А., Станичный С. В. Сезонный и суточный ход температуры вод Черного моря по данным термопрофилирующих дрейфующих буёв // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16, № 5. С. 268–281. EDN CIQYLL. https://doi.org/10.21046/2070-7401-2019-16-5-268-281
  26. Рубакина В. А., Кубряков А. А., Станичный С. В. Сезонная изменчивость суточного хода температуры поверхностного слоя Черного моря по данным сканера SEVIRI // Морской гидрофизический журнал. 2019. Т. 35, № 2. С. 171–184. EDN BGXSET. https://doi.org/10.22449/0233-7584-2019-2-171-184
  27. Рубакина В. А., Кубряков А. А., Станичный С. В., Мизюк А. И. Особенности вертикального распределения суточного хода температуры в различные сезоны в Черном море на основе данных модели NEMO // Известия Российской академии наук. Физика атмосферы и океана. 2022. Т. 58, № 1. С. 63–78. EDN JHRQVQ. https://doi.org/10.31857/S0002351522010114
  28. Гайский В. А., Гайский П. В. Распределенные термопрофилемеры и их возможности в океанографических исследованиях // Морской гидрофизический журнал. 1999. № 6. С. 46–76.
  29. Гайский П. В. Стационарная измерительная система на базе термопрофилемеров на океанографической платформе для определения параметров внутренних волн: результаты испытаний // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. 2024. № 1. С. 98–112. EDN TSHDME.
  30. 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.
  31. Рубакина В. А., Кубряков А. А., Кубряков А. И. Зависимость амплитуды суточного хода температуры поверхности Азово-Черноморского бассейна от различных гидрометеорологических факторов по данным дистанционного зондирования и результатам моделирования // Известия Российской академии наук. Физика атмосферы и океана. 2025. Т. 61, № 2. С. 192–206. EDN GKCSXO. https://doi.org/10.31857/S0002351525020056

Файлы

 Полный текст (русский)

  JATS XML (русский)

 Полный текст (английский)

Мы используем Яндекс Метрику. Подробнее.