Моделирование нагонов в Белом и Баренцевом морях

Объект исследования — нагоны высотой более 0,3 м в Белом и Баренцевом морях. Предмет исследования — условия формирования и количественные характеристики нагонов. Цель данной работы — исследование закономерностей формирования нагонов в Белом и Баренцевом морях на основе результатов математического моделирования. Впервые выполнен расчёт высоты нагонов за продолжительный период времени с 1979 по 2015 гг. (37 лет) на основе результатов математического моделирования с использованием нерегулярной сетки, охватывающей Белое и Баренцево моря, с учётом влияния ветрового воздействия, атмосферного давления, прилива, концентрации льда и ветрового волнения. Усовершенствована методика исследования нагонов при помощи исключения приливных и низкочастотных составляющих (с периодом более 35 — 40 сут) из суммарного уровня моря. Выявлены синоптические ситуации, приводящие к формированию наибольших нагонов. Дана оценка воздействия ветра, атмосферного давления, ветрового волнения и концентрации льда в формирование нагона. Выявлена межгодовая и сезонная изменчивость возникновения нагонов в Белом и Баренцевом морях, а также рассчитаны экстремальные значения высоты нагонов, возможные раз в 100 лет. В заключении сформулированы следующие основные выводы. 1. Верификация модели ADCIRC и совместной модели ADCIRC+SWAN, реализованная на оригинальной нерегулярной (unstructured) расчётной сетке, охватывающей Белое и Баренцево моря, с минимальным шагом 50 м в прибрежной зоне, показала, что колебания уровня в изучаемых бассейнах, рассчитанные с помощью модели ADCIRC, достоверно описывают наблюденные изменения уровня в пространстве и во времени. 2. Разработанная методика выделения нагонов при помощи исключения приливных и длиннопериодных колебаний (период более 35 — 40 сут) из общего уровня моря позволила рассчитать статистические характеристики нагонов за продолжительный период с 1979 по 2015 гг. в исследуемой акватории. 3. Большинство нагонов образуется под действием ветрового напряжения после прохождения «ныряющих» циклонов: 1) в Баренцевом море с преобладающим западным направлением; 2) в Белом море нужно учитывать взаимодействие нагонной баренцевоморской волны с направлением местного ветра в Бассейне, а также здесь в 1 % случаев наибольшая средняя высота нагона (до 0,8 м) формируется исключительно под воздействием атмосферного давления. В отдельных случаях: 1) в Баренцевом море вклад ветрового волнения составляет до 5 % (до 10 см), а отсутствие ледового покрова повышает уровень до 2 — 5 % (до 8 см); 2) в Белом море вклад ветрового волнения и ледового покрова незначителен в виду особенностей ветрового климата и подвижного припая на побережье. 4. В Белом и Баренцевом морях сезонная изменчивость количества нагонов определяется характером циклонической деятельности на арктическом фронте с наибольшим и наименьшим количеством нагонов в октябре и июле соответственно, за исключением Чёшской губы, являющейся переходной зоной между Белым и Баренцевым морями, ввиду отсутствия второго явного пика с наибольшим количеством нагонов. В период с 1979 по 2015 гг. межгодовая изменчивость формирования нагонов не имеет значимых линейных трендов, а её связь с индексом североатлантической осцилляции не обнаружена. 5. За 37 лет в Белом море на нагоны высотой 0,90 — 1,20 м приходится 1 % от их общего количества; в Баренцевом море — 6 %, а на нагоны высотой более 1,20 м — 3 %. Наибольшее количество нагонов образуется в Хайпудырской губе (Баренцево море) и Онежской губе (Белое море), причём наибольшая рассчитанная высота нагона здесь составила 2,39 и 1,19 м соответственно. 6. В Баренцевом море нагоны продолжительнее, чем в Белом море. Наибольшая суммарная продолжительность нагона без учёта прилива и высокочастотных колебаний составляет 55 сут в Хайпудырской губе за 1992 год и 22,2 сут в Онежской губе за 2015 год. Наибольшая рассчитанная продолжительность нагона без учёта приливных и высокочастотных колебаний зафиксирована 15 — 20 декабря 2001 года в Варандее и составляет 6 сут и 12 — 15 мая 2000 года в Онежской губе — 4,6 дня. 7. Вклад высоты нагона в общий уровень моря составляет более 55 %. После анализа количества нагонов и их высоты, предлагаются следующие критические отметки высоты для выделения нагона как океанологического события: для станции Соловки более 0,30 м, для Онежской губы и Северодвинска более 0,50 м, для Печорской губы более 0,70 м, для Чёшской губы более 0,80 м, для Варандея и Хайпудырской губы более 1,0 м. Работа на соискание учёной степени кандидата географических наук. https://istina.msu.ru/dissertations/90623355/ DOI: 10.25970/nauchkor.qs6y-zg83

География
Диссертации

Вуз: Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова (МГУ имени М.В. Ломоносова)

ID: 5ac3bd7c7966e10d939a094b
UUID: 94cb68a0-1994-0136-b3c8-525400005860
Язык: Русский
Опубликовано: около 1 года назад
Просмотры: 612

59.3

Anastasia Korablina

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова (МГУ имени М.В. Ломоносова)


6

Комментировать 0

Рецензировать 8

Скачать - 6,5 МБ


Поделиться работой
Current View

Рецензии:

  Авторизуйтесь, чтобы добавить рецензию

Рецензия от Anastasia Korablina
Отзыв научного руководителя Архипкина В.С. (МГУ)

12 месяцев назад
Рецензия от Anastasia Korablina
Отзыв Кузнецова С.Ю. (ИОРАН)

12 месяцев назад
Рецензия от Anastasia Korablina
Отзыв Нестерова Е.С. (Росгидромет)

12 месяцев назад
Рецензия от Anastasia Korablina
Отзыв Лазоренко Д. И. и Фомина В.В. (МГИ РАН)

12 месяцев назад
Рецензия от Anastasia Korablina
Отзыв Кузнецова В.С. (НП Русская Арктика)

12 месяцев назад
Рецензия от Anastasia Korablina
Отзыв Гарькавенко В.В. (ФГБУ Северное УГМС)

12 месяцев назад
Рецензия от Anastasia Korablina
Отзыв Балакиной О. Н. (ФГБУ Северное УГМС)

12 месяцев назад
Рецензия от Anastasia Korablina
Отзыв Синицина О. (СИНТЕФ)

12 месяцев назад
Для лиц старше 18 лет