Ecological Safety of Coastal and Shelf Zones of Sea Ecological Safety of Coastal and Shelf Zones of Sea Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря 2413-5577 20240108 TSHDME Научная статья Research Article Стационарная измерительная система на базе термопрофилемеров на океанографической платформе для определения параметров внутренних волн: результаты испытаний Thermoprolifemeter-Based Stationary Measuring System on the Oceanographic Platform for Determining Internal Wave Parameters: Testing Results Gaisky P. V. Гайский П. В. gaysky@inbox.ru Marine Hydrophysical Institute of RAS Sevastopol Russia Морской гидрофизический институт РАН Севастополь Россия 25 03 2024 1 98 112 29 07 2023 11 12 2023 27 12 2023 Copyright ©; 2024, Gaisky P.V. Copyright ©; 2024, Гайский П.В. 2024 Gaisky P.V. Гайский П.В. https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/ https://ecological-safety.ru/repository/issues/2024/01/08/

С июня 2021 по август 2022 г. на океанографической платформе в п. Кацивели непрерывно проводились испытания экспериментальной измерительной системы для мониторинга динамики температурных изменений в прибрежной зоне. Система построена на трех идентичных по конструкции и электронным компонентам распределенных датчиках температуры (термопрофилемерах), вертикально установленных на пространственном базисе равностороннего треугольника со стороной 18 м. Получены непрерывные пространственно-временные данные о вертикальных профилях температуры до глубины 19.5 м. Корреляция данных одновременных измерений датчиками при выраженной динамике градиентов температур позволила дополнительно к амплитуде и периоду колебательных процессов рассчитать длину, скорость и направление распространения внутренних волн. Данные измерений с выраженными временными фронтами изменения профилей температур позволили рассчитать направление и скорость переноса водных масс на горизонтах. Разработаны программные алгоритмы автоматического расчета указанных параметров для коррелированных показателей пространственно-временного смещения рассчитанных изотерм. Результаты экспериментов доказали возможность использования предложенной системы на базе термопрофилемеров с заданными техническими характеристиками, установленных на ограниченном габаритами океанографической платформы пространственном базисе, для определения параметров внутренних волн и температурной изменчивости с выраженными фронтами.

An experimental system for monitoring the dynamics of temperature changes in the coastal zone was tested at the oceanographic platform in the village of Katsiveli (Crimea) continuously for more than a year from 2021 to 2022. The created system was based on three distributed temperature sensors (thermoprolifemeters) identical in design and electronics, vertically installed on the spatial basis of an equilateral triangle with a side of 18 m. Continuous spatiotemporal data on vertical temperature profiles up to a depth of 19.5 m were obtained. Data correlation of simultaneous measurements of sensors with pronounced dynamics of temperature gradients allowed to calculate, in addition to the amplitude and period of oscillatory processes, the length, velocity and direction of internal wave propagation. Measurement data with pronounced time fronts of temperature changes made it possible to calculate the direction and speed of transfer of water masses on horizons. Software algorithms for automatic calculation of specified parameters for correlated indicators of space-time displacement of calculating isotherms have been developed. The results of the experiments proved the possibility of using a system with the specified technical characteristics of thermal profiles installed on a spatial basis limited by the dimensions of the oceanographic platform to measure the parameters of internal waves and temperature variability with pronounced fronts.

 распределенный датчик температуры термопрофилемер изотерма теплозапас термоклин внутренние волны поле температуры теплообмен термокоса океанографическая платформа градиент температуры distributed temperature sensor thermoprolifemeter isotherm heat storage thermocline internal waves temperature field heat exchange thermistor chain oceanographic platform temperature gradient Работа выполнена в рамках государственного задания ФГБУН ФИЦ МГИ по теме FNNN-2021-0004. The research was performed under state assignment on topic no. FNNN-2021-0004.

Текст статьи не включен.

Список литературы MoumJ. N. FarmerD. M. SmithW. D. ArmiL. Structure and generation of turbulence at interfaces strained by internal solitary waves propagating shoreward over the continental shelf Journal of Physical Oceanography 2003 33 10 2093 2112 10.1175/1520-0485(2003)033<2093:SAGOTA>2.0.CO;2 НавроцкийВ. В. ЛучининА. Г. ЖурбасВ. М. МедведевА. А. Внутренние волны и перемешивание в шельфовой зоне моря Известия ТИНРО 2010 162 324 337 NDOQWB БондурВ. Г. ИвановВ. А. ГайскийВ. А. ДуловВ. А. Интенсивные внутренние волны аномальных высот на шельфе Черного моря Известия Российской академии наук. Физика атмосферы и океана 2019 55 1 114 127 10.31857/S0002-3515551114-127 EMZTKT НавроцкийВ. В. Трансформация и эффекты внутренних волн в прибрежной зоне моря Океанологические исследования 2019 47 2 230 245 10.29006/1564-2291.JOR-2019.47(2).14 UKPLFG ТалиповаТ. Г. ИвановВ. А. СоловьевД. М. КорнишинИ. И. Моделирование динамики интенсивных внутренних волн на шельфе Известия Российской академии наук. Физика атмосферы и океана 2014 50 6 714 722 10.7868/S0002351514060169 SYYYMR СабининК. Д. СеребряныйА. Н. «Горячие точки» в поле внутренних волн в океане Акустический журнал 2007 53 3 410 436 HFFSOU van HarenH. GroenewegenR. LaanM. KosterB. A fast and accurate thermistor string Journal of Atmospheric and Oceanic Technology 2001 18 2 256 265 10.1175/1520-0426(2001)018%3C0256:AFAATS%3E2.0.CO;2 van HarenH. LaanM. GroenewegenR. BuhlerM. High sampling rate thermistor string observations at the slope of Great Meteor Seamount Ocean Science 2005 1 1 17 28 10.5194/os-1-17-2005 LiuA. K. HsuM.-K. LiuJ. T. ChenC.-H. Generation and evolution of mode-two internal waves in the South China Sea Continental Shelf Research 2013 59 18 27 10.1016/j.csr.2013.02.009 ИвановВ. А. ГайскийВ. А. ГайскийП. В. ПасечнюкИ. А. Внутренние волны на шельфе Черного моря в районе Гераклейского полуострова: моделирование и наблюдение Морской гидрофизический журнал 2019 35 4 322 340 10.22449/0233-7584-2019-4-322-340 SOBBLG СеребряныйА. Н. ИвановВ. А. Исследования внутренних волн в Черном море с океанографической платформы МГИ Фундаментальная и прикладная гидрофизика 2013 6 3 34 45 RPEHKB ТолстошеевА. П. ЛуневЕ. Г. МотыжевС. В. Анализ результатов натурных экспериментов с термопрофилирующими дрейфующими буями в Черном море и других районах мирового океана Морской гидрофизический журнал 2014 5 9 32 TECAWR ТолстошеевА. П. ЛуневЕ. Г. МотыжевС. В. Результаты долговременного мониторинга вертикальной термической структуры шельфовых вод на Черноморском гидрофизическом полигоне РАН Морской гидрофизический журнал 2020 36 1 75 87 10.22449/0233-7584-2020-1-75-87 JOHOWF ОчередникВ. В. КузьминА. В. СильвестроваК. П. СеребряныйА. Н. Примеры подходов к исследованию температурной изменчивости вод шельфа Черного моря при помощи кластера термокос Океанология 2020 60 2 173 185 10.31857/S0030157420010189 YCLUGL ОчередникВ. В. СильвестроваК. П. КузьминА. В. СеребряныйА. Н. Исследование внутренних волн по данным трех заякоренных термокос Береговая зона моря: исследования, управление, перспективы : сборник материалов Международной молодежной летней школы. Калининград, 26–31 августа 2018 года 2018 12 16 YYTGOT ОчередникВ. В. КузьминА. В. СильвестроваК. П. СеребряныйА. Н. Термокосы ЮО ИО РАН: конструкция, методика и результаты метрологического исследования датчиков Океанология 2018 58 5 719 730 10.1134/S003015741805009X XWVHWH ОчередникВ. В. КузьминА. В. СильвестроваК. П. СеребряныйА. Н. Примеры подходов к исследованию температурной изменчивости вод шельфа Черного моря при помощи кластера термокос Океанология 2020 60 2 173 185 10.31857/S0030157420010189 YCLUGL ОчередникВ. В. ЗацепинА. Г. Цуги короткопериодных внутренних волн на шельфе Черного моря по данным измерений кластера термокос Морской гидрофизический журнал 2023 39 5 650 670 APYTLD SilvestrovaK. MyslenkovS. PuzinaO. MizyukA. Water structure in the Urrish Nature Reserve (Black Sea) during 2020–2021 according to thermistor chain data Journal of Marine Science and Engineering 2023 11 4 887 10.3390/jmse11040887 СучковаЛ. И. ХодоренкоС. В. ПутиловА. В. СафроноваЕ. И. Исследование долговременной стабильности параметров термодатчиков DS18B20 Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники 2015 1 42 46 TVUDXX ГайскийВ. А. ГайскийП. В. Распределенные термопрофилемеры и их возможности в океанографических исследованиях Морской гидрофизический журнал 1999 6 46 76 ГайскийВ. А. ГайскийП. В. Использование распределенных датчиков для температурных измерений в море Севастополь ИПТС 2018 222 10.33075/978-5-6040795-4-6 СлепышевА. А. АлиеваА. Н. ЛактионоваН. В. Нелинейные эффекты при распространении внутренних волн при наличии турбулентности Морской гидрофизический журнал 2011 2 13 23 TMJWTX СамодуровА. С. ЛюбицкийЮ. В. МедведевД. А. БеляевА. А. Вертикальный турбулентный обмен в Черном море: экспериментальные исследования и моделирование Морской гидрофизический журнал 2023 39 6 735 759 LCDZNK БилюнасМ. В. ДоценкоС. Ф. Свободные внутренние волны в неоднородном течении с вертикальным сдвигом скорости Морской гидрофизический журнал 2012 1 3 16 LOGRSD