Внутренние волны, генерируемые потоком реки Кодор в Черном море
- Авторы: Серебряный А.Н.1,2, Химченко Е.Е.1, Гончаров В.В.1, Тарасов Л.Л.2, Попов О.Е.3, Белов Д.В.1, Нешенко И.П.4
-
Учреждения:
- Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН
- АО “Акустический институт им. акад. Н.Н. Андреева”
- Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН
- Институт экологии Академии наук Абхазии
- Выпуск: Том 63, № 6 (2023)
- Страницы: 899-915
- Раздел: Физика моря
- URL: https://journal-vniispk.ru/0030-1574/article/view/162308
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0030157423060138
- EDN: https://elibrary.ru/QIOUIV
- ID: 162308
Цитировать
Аннотация
Представлены результаты проведенных в июне 2021 г. исследований внутренних волн в шельфовой зоне Черного моря на акватории, прилегающей к устью реки Кодор. Пространственные съемки с помощью ADCP “Rio Grande 600 kHz” выявили основные характеристики течений на акватории и наличие внутренних волн, сгенерированных потоком речной воды, впадающей в море. Внутренние волны были зарегистрированы на двух разрезах, ориентированных по нормали к береговой черте и простирающихся до глубин 100 м. Наблюдавшиеся волны имели черты нелинейных волн, располагались на приповерхностном термоклине и имели высоту до 3–6 м. Также были зарегистрированы короткопериодные внутренние волны заякоренной цепочкой термисторов в прибрежной зоне моря в виде цуга волн с кажущимся периодом около 3.5 мин. Проведен расчет дисперсионных кривых и собственных функций внутренних волн численным решением уравнения внутренних волн с учетом сдвига скорости в толще моря. Теоретические данные сопоставлены с экспериментальными. Они выявили существенное влияние потока речных вод на параметры сгенерированных внутренних волн, движущихся с потоком. Было подтверждено наблюдавшееся экспериментально уменьшение периодов волн и увеличение их групповой и фазовой скорости.
Ключевые слова
Об авторах
А. Н. Серебряный
Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН; АО “Акустический институт им. акад. Н.Н. Андреева”
Автор, ответственный за переписку.
Email: serebryany53@list.ru
Россия, Москва; Россия, Москва
Е. Е. Химченко
Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН
Email: serebryany53@list.ru
Россия, Москва
В. В. Гончаров
Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН
Email: serebryany53@list.ru
Россия, Москва
Л. Л. Тарасов
АО “Акустический институт им. акад. Н.Н. Андреева”
Email: serebryany53@list.ru
Россия, Москва
О. Е. Попов
Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН
Email: serebryany53@list.ru
Россия, Москва
Д. В. Белов
Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН
Email: serebryany53@list.ru
Россия, Москва
И. П. Нешенко
Институт экологии Академии наук Абхазии
Email: serebryany53@list.ru
Абхазия, Сухум
Список литературы
- Бондур В.Г., Серебряный А.Н., Замшин В.В. Аномальный цуг внутренних волн рекордных высот на шельфе Черного моря, генерируемый атмосферным фронтом // Доклады АН. 2018. Т. 483. № 4. С. 431–436.
- Гончаров В.В., Лейкин И.А. Волны на течении со сдвигом скорости // Океанология. 1983. Т. 23. № 2. С. 210–216.
- Иванов В.А., Серебряный А.Н. Внутренние волны на мелководном шельфе бесприливного моря // Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана. 1983. Т. 19. № 6. С. 661–665.
- Кацнельсон Б.Г., Переселков С.А., Петников В.Г. и др. Акустические эффекты, обусловленные интенсивными внутренними волнами на шельфе // Акустический журнал. 2001. Т. 47. № 4. С. 494–500.
- Миропольский Ю.З. Динамика внутренних гравитационных волн в океане. – Л.: Гидрометеоиздат, 1981. 304 с.
- Митягина М.И., Лаврова О.Ю. Вихревые структуры и волновые процессы в прибрежной зоне северо-восточной части Черного моря, выявленные в ходе спутникового мониторинга // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2008. Т. 5. № 2. С. 155–164.
- Монин А.С., Красицкий В.П. Явления на поверхности океана. – Л.: Гидрометеоиздат, 1985. 376 с.
- Осадчиев А.А., Барымова А.А., Седаков Р.О. и др. Гидрофизическая структура и динамика течения плюма р. Кодор // Океанология. 2021. Т. 61. № 1. С. 5–20.
- Полухин А.А., Заговенкова А.Д., Хлебопашев П.В. и др. Гидрохимический состав стока рек Абхазии и особенности его трансформации в прибрежной зоне // Океанология. 2021. Т. 61. № 1. С. 21–31.
- Сабинин К.Д., Серебряный А.Н. “Горячие точки” в поле внутренних волн в океане // Акустический журнал. 2007. Т. 53. № 3. С. 410–436.
- Сабинин К.Д., Серебряный А.Н., Назаров А.А. Интенсивные внутренние волны в Мировом океане // Океанология. 2004. Т. 44. № 6. С. 805–810.
- Серебряный А.Н. Наблюдение на шельфе Черного моря внутренних волн больших амплитуд, сгенерированных антициклоническим вихрем // Сборник тезисов Восьмой всероссийской открытой конференции “Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса”. М.: ИКИ РАН, 2010. С. 205–206. https://doi.org/10.1080/16000870.2019.1652881
- Серебряный А.Н. Яхтенная океанология: 15-летний опыт исследований на шельфе // Материалы XVII международной научно-технической конференции “Современные методы и средства океанологических исследований (МСОИ-2021)”. Том 1. М.: ИО РАН, 2021. С. 135–138.
- Серебряный А.Н. Столкновение течений – новый механизм генерации внутренних волн в море // Доклады РАН. Науки о Земле. 2022. Т. 506. № 2. С. 265–269.
- Серебряный А.Н., Кенигсбергер Г.В., Елистратов В.П. и др. Акустическая диагностика гидрофизической изменчивости на абхазском шельфе Черного моря // Ученые записки физического факультета МГУ. 2017. Т. 5. С. 1750130.
- Серебряный А.Н., Тарасов Л.Л., Кенигсбергер Г.В. Вброс взвешенного вещества рекой Кодор на шельф Черного моря по данным ADCP // Геология морей и океанов: Материалы XXIII Международной научной конференции (Школы) по морской геологии. Т. III. М.: ИО РАН, 2019. С. 85–89.
- Серебряный А.Н., Фурдуев А.В., Аредов А.А., Охрименко Н.Н. Генерация подводного шума сулоем внутренней волны большой амплитуды в океане // Акустический журнал. 2022.Т. 68. № 3. С. 312–322.
- Серебряный А.Н., Химченко Е.Е. Замшин В.В. Генерация внутренних волн субмезомасштабным вихрем у мыса Святой Нос в Баренцевом море // Доклады РАН. Науки о Земле. 2023. Т. 508. № 1. С. 115–121.
- Химченко Е.Е., Серебряный А.Н. Внутренние волны на кавказском и крымском шельфах Черного моря (по летне-осенним наблюдениям 2011–2016 гг.) // Океанологические исследования. 2018. № 2. С. 69–87.
- Apel J.R., Holbrook J.R., Tsai J., Liu A.K. The Sulu Sea internal soliton experiment // J. Phys. Oceanogr. 1985. V. 15. № 12. P. 1625–1651.
- Colosi J.A., Duda T.F., Lin Y.T. et al. Observations of sound-speed fluctuations on the New Jersey continental shelf in the summer of 2006 // The Journal of the Acoustical Society of America. 2012. V. 131. № 2. P. 1733–1748.
- Guo C., Chen X. A review of internal solitary wave dynamics in the northern South China Sea // Progress in Oceanography. 2014. V. 121. P. 7–23.
- Holloway P.E. Internal hydraulic jumps and solitons at a shelf break region on the Australian North West shelf // J. Geophys. Res. 1987. V. 92 (C5). P. 5405–5416.
- Huang X., Chen Z., Zhao W. et al. An extreme internal solitary wave event observed in the northern South China Sea // Scientific reports. 2016. V. 6. P. 30041.
- Jackson C.R., Apel J. An atlas of internal solitary-like waves and their properties // Contract. 2004. [Электронный ресурс] URL: http://www.internalwaveatlas.com/Atlas2_index.html
- Johannessen O.M., Sandven S., Chunchuzov I P., Shuchman R.A. Observations of internal waves generated by an anticyclonic eddy: a case study in the ice edge region of the Greenland Sea // Tellus A: Dynamic Meteorology and Oceanography. 2019. V. 71. № 1. P. 1652881.
- Konyaev K.V., Sabinin K.D., Serebryany A.N. Large-amplitude internal waves near Mascarene Ridge in the Indian Ocean // Deep-Sea Research I. 1995. V. 42. № 11/12. P. 2075–2091.
- Koohestani K., Stepanyants Y., Allahdadi M.N. Analysis of internal solitary waves in the Gulf of Oman and sources responsible for their generation // Water. 2023. V. 15. P. 746. https://doi.org/10.3390/w15040746
- Lynch J.F., Lin Y.T., Duda T.F., Newhall A.E. Acoustic ducting, reflection, refraction, and dispersion by curved nonlinear internal waves in shallow water // IEEE Journal of Oceanic Engineering. 2010. V. 35. № 1. P. 12–27.
- Mikryukov A., Popov O., Serebryany A. Acoustical observation of internal waves on the shelf of the Black Sea // Hydroacoustics. Annual Journal. 2009. № 12. P. 153–158.
- Morozov E.G. Semidiurnal internal wave global field // Deep Sea Research I. 1995. V. 42. № 1. P. 135–148.
- Nash J., Moum J. River plums as a source of large-amplitude internal waves in the coastal ocean // Nature. 2005. V. 437. № 7057. P. 400–403.
- Osborne A.R., Burch T.L. Internal solitons in the Andaman Sea // Science. 1980. V. 208. № 4443. P. 451–460.
- Pinkel R., Merrifield M., McPhaden M. et al. Solitary waves in the western Equatorial Pacific Ocean // Geophys. Res. Letters. 1997. V. 24. № 13. P. 1603–1606.
- Ramp S.R., Tang T. Y., Duda T.F. et al. Internal solitons in the northeastern South China Sea. Part I: Sources and deep water propagation // IEEE Journal of Oceanic Engineering. 2004. V. 29. № 4. P. 1157–1181.
- Serebryanyy A. Processes responsible for the generation of internal solitons on a shelf: experimental evidences // EGU General Assembly Conference Abstracts. 2022. P. EGU22-6963.
- Serebryany A., Khimchenko E., Popov O. et al. Internal waves study on a narrow steep shelf of the Black Sea using the spatial antenna of line temperature sensors // Journal of Marine Science and Engineering. 2020. V. 8. P. 833. https://doi.org/10.3390/jmse8110833
- Serebryany A., Khimchenko E., Zamshin V., Popov O. Features of the field of internal waves on the Abkhazian shelf of the Black Sea according to remote sensing data and in-situ measurements // Journal of Marine Science and Engineering. 2022. V. 10. № 10. P. 1342. https://doi.org/10.3390/jmse10101342
Дополнительные файлы
