Интенсивные внутренние волны в Черном море
На основании обобщения результатов наблюдений за интенсивными внутренними волнами в Мировом океане анализируются условия их возникновения и основные источники генерации. По данным натурных экспериментов в Черном море приведены характеристики экстремальных внутренних волн и обсуждаются условия и прич...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу |
|---|---|
| Datum: | 2005 |
| 1. Verfasser: | |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russisch |
| Veröffentlicht: |
Морський гідрофізичний інститут НАН України
2005
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/56987 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Интенсивные внутренние волны в Черном море / А.Д. Лисиченок // Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу: Зб. наук. пр. — Севастополь, 2005. — Вип. 12. — С. 49-59. — Бібліогр.: 33 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859863324744744960 |
|---|---|
| author | Лисиченок, А.Д. |
| author_facet | Лисиченок, А.Д. |
| citation_txt | Интенсивные внутренние волны в Черном море / А.Д. Лисиченок // Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу: Зб. наук. пр. — Севастополь, 2005. — Вип. 12. — С. 49-59. — Бібліогр.: 33 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу |
| description | На основании обобщения результатов наблюдений за интенсивными внутренними волнами в Мировом океане анализируются условия их возникновения и основные источники генерации. По данным натурных экспериментов в Черном море приведены характеристики экстремальных внутренних волн и обсуждаются условия и причины их возникновения. Обсуждается важная роль интенсивных внутренних волн в процессах перемешивания, динамике придонного слоя моря и экологическом состоянии вод прибрежной зоны Черного моря.
Based on the generalization of the results of the intensive internal wave observations in the World Ocean the conditions of its origin and the main sources of its generation are analyzed. According to the Black Sea in situ experiments the extreme internal wave characteristics are listed; the conditions and the reasons of their origin are considered. The important role of the intensive internal waves in the mixing processes, dynamics of the Black Sea near-bottom layer and the coastal zone water ecological state is discussed.
|
| first_indexed | 2025-12-07T15:46:59Z |
| format | Article |
| fulltext |
49
УДК 5 5 1 .4 66 .8
А .Д .Лисиченок
Морской гидрофизический институт НАН Украины, г.Севастополь
ИНТЕНСИВНЫЕ ВНУТРЕННИЕ ВОЛНЫ В ЧЕРНОМ МОРЕ
На основании обобщения результатов наблюдений за интенсивными внутрен-
ними волнами в Мировом океане анализируются условия их возникновения и ос-
новные источники генерации. По данным натурных экспериментов в Черном море
приведены характеристики экстремальных внутренних волн и обсуждаются усло-
вия и причины их возникновения. Обсуждается важная роль интенсивных внутрен-
них волн в процессах перемешивания, динамике придонного слоя моря и экологи-
ческом состоянии вод прибрежной зоны Черного моря.
В последние десятилетия в исследовании внутренних волн в океане
особое внимание уделяется интенсивным внутренним волнам (ИВВ). Под
ИВВ обычно подразумеваются внутренние волны с высотой в десятки мет-
ров с признаками нелинейности, проявляющимися в вертикальной и гори-
зонтальной асимметрии их формы, большими значениями параметров не-
линейности (отношения орбитальной скорости к фазовой и амплитуд волн к
глубине залегания пикноклина больше 0,1), часто наблюдаемые на поверх-
ности воды в виде сулойных или сликовых полос.
Интенсивные внутренние волны в океане. Считается, что этап иссле-
дований ИВВ в океане начался с обнаружения по данным спутниковых сним-
ков на поверхности Андаманского моря специфических полос, протяженно-
стью более 100 км, оказавшимися проявлением на поверхности ИВВ, по сво-
им характеристикам близким к солитонам, описываемым уравнением Корте-
вега-де-Вриза (КдВ) [1, 2]. Появление этих результатов привлекло внимание
многих океанологов и дало мощный толчок к исследованию ИВВ в океане [2].
В дальнейшем был накоплен большой объем данных наблюдений ИВВ
в различных районах Мирового океана на основе спутниковых изображений
и многочисленных натурных экспериментов [3 – 8]. Было установлено, что
один из наиболее важных источников генерации ИВВ связан с приливами.
Взаимодействие баротропных приливов с наклонным дном вблизи кромки
шельфа приводит к генерации приливных внутренних волн, которые рас-
пространяются как в сторону открытого океана, так и к берегу. Это под-
тверждается как данными натурных наблюдений, так и результатами мате-
матического моделирования [9 – 14]. При распространении в направлении к
берегу приливная внутренняя волна обычно приобретает вид внутреннего
бора, сопровождаемого группой ИВВ, по своим характеристикам близким к
солитонам. Это дало повод некоторым авторам называть такую систему волн
«солиборами» [15, 16]. В направлении открытого океана фронты приливных
внутренних волн могут распространяться на большие (свыше 500 миль)
расстояния и формировать ИВВ в виде одиночных волн, которые обычно
распадаются на группы в районах фронтальных зон [17, 18]. Анализ этих
результатов явился основой для создания гипотезы «горячих точек» [19].
© А .Д .Лисиченок , 2005
50
Предполагается, что сток приливной энергии в мелкомасштабную турбу-
лентность в Мировом океане происходи не по всей его акватории, а в так
называемых «горячих точках» – районах резких поднятий дна, банок, про-
ливов, шельфовых и фронтальных зон [19 – 21]. Энергия баротропных при-
ливов переходит здесь к бароклинным, которые, трансформируясь, генери-
руют ИВВ и турбулентность. По аналогии с поверхностными волнами такие
районы называют районами «внутренних штормов». В качестве примера
распределения «горячих точек» по акватории Мирового океана, воспользу-
емся картой районов обнаружения ИВВ на поверхности океана (рис.1) [3].
Даже при первом взгляде на эту карту, очевидно, что ИВВ обнаружи-
ваются преимущественно в шельфовых зонах или вблизи них. В табл.1 при-
ведены количественные оценки расположения районов обнаружения ИВВ.
Несмотря на некоторую субъективность в количественных оценках ре-
зультатов, приведенных в табл.1, (которая может быть обусловлена нерав-
номерным покрытием Мирового океана данными спутниковых изображе-
ний и натурными экспериментами), они дают, на наш взгляд, весьма полез-
ную информацию об основных механизмах возникновения ИВВ и их распре-
Т а б л и ц а 1 . Сведения о районах обнаружения ИВВ.
количество наблюдений ИВВ (% от общего)
океан с приле-
гающими мо-
рями
распределение
наблюдений
по океанам
(% от общего)
между
тропиками
между 40° с.ш.
и 40° ю.ш.
на шельфе
Тихий 30 53.3 82 82
Индийский 33 95 100 94
Атлантический 33,5 37 85 85
Сев.Ледовитый 3 0 0 80
Южный 0,5 0 0 0
Р и с . 1 . Сведения о географическом положении районов обнаружения ИВВ
в Мировом океане (по [3]).
51
делении по океану. Отметим, что районы обнаружения ИВВ почти в одина-
ковом количестве распределены по трем океанам: Тихому, Индийскому и
Атлантическому. Другой важной особенностью является то, что, на аквато-
рию Мирового океана, заключенную между 40° ю.ш. и 40° с.ш. приходится
89 % случаев обнаружения ИВВ, причем около 62 % случаев приходится на
область, заключенную между северным и южным тропиками. И, наконец,
на шельфовую зону приходится около 87 % зарегистрированных ИВВ.
Основной причиной такого распределения, по-видимому, является тот
факт, что в тропической зоне Мирового океана термоклин и пикноклин су-
ществуют перманентно в течение всего года и для генерации приливных
внутренних волн существуют все необходимые условия: наличие наклонно-
го дна у кромки шельфа, устойчивая стратификация и сильные течения, из-
меняющиеся с приливным периодом. Изменчивость появления ИВВ в этих
районах, по-видимому, связана с крупномасштабными вариациями глубины
положения пикноклина, а также с фазой Луны. Можно также предположить,
что при накоплении данных наблюдений, достаточных для описания сезон-
ной изменчивости проявления ИВВ, их максимум в области Мирового
океана между тропиками и 40° каждого полушария будет наблюдаться ле-
том в каждом полушарии. Приведенные данные свидетельствуют о том, что
предложенная гипотеза «горячих точек» в целом подтверждается.
Внутренние волны в Черном море. Черное море относится к беспри-
ливным, т.к. амплитуды приливов здесь приблизительно на два порядка
меньше амплитуд, характерных для открытого океана и морей с приливами.
В связи с этим, из источников здесь исключен очень важный (возможно,
преобладающий) источник генерации ИВВ, описанный выше. Исследования
короткопериодных внутренних волн в Черном море начались со второй по-
ловины 60-х гг. прошлого столетия в северо-западной части моря [22]. За-
тем были выполнены измерения характеристик внутренних волн на восточ-
ном и Болгарском шельфах, шельфе Южного берега Крыма [23 – 25, 2].
Оказалось, что волны имеют перемежающийся вид, их максимальные высо-
ты не превышают здесь 1 – 2 м, причем в глубоководном районе моря они
меньше, чем в шельфовом, а спектры внутренних волн по уровню энергии
монотонно спадающей части примерно на один порядок ниже уровней, опи-
сываемых моделью Гаррета-Манка [2, 26]. Интенсификация внутренних
волн в Черном море может происходить при протекании активных динами-
ческих процессов, связанных с меандрированием Основного черноморского
течения (ОЧТ), возникновении и релаксации прибрежного апвеллинга, вих-
рями различных масштабов и атмосферными процессами [25 – 27]. Т.е., как
и в океане с приливами, струйные течения, взаимодействуя в Черном море с
наклонным дном, могут образовывать бароклинные колебания, которые, в
свою очередь, испытывая нелинейную трансформацию на шельфе, распа-
даются на цуги ИВВ [25].
Интенсивные внутренние волны в Черном море. Впервые ИВВ с вы-
сотой около 10 м обнаружены по результатам длительных наблюдений,
проведенных на океанографической платформе Морского гидрофизическо-
го института НАН Украины, расположенной в прибрежной зоне Южного
берега Крыма (пос.Кацивели) [25, 28]. В [28] ИВВ обнаружены на фазе пе-
52
рехода апвеллинга в даунвеллинг, когда в поверхностном слое моря появля-
ется пикноклин, который затем начинает опускаться по направлению ко дну
моря. ИВВ имели вид одиночных «впадин», по форме близким к солитонам
КдВ высотой до 5 – 7 м, а иногда даже до 10 – 12 м, с интервалом времени
между гребнями в 15 – 20 мин; на поверхности моря они проявлялись в виде
продолжительных узких сликовых полос, движущихся по направлению к
берегу. В [25] отмечены ИВВ с высотой 15 м, которую можно рассматри-
вать как рекордную для Черного моря. При этом колебания имели вид, ха-
рактерный для солибора, т.е. амплитуды волн уменьшались от головной
(максимальной) до последней волны в конце волнового следа. Кроме этого,
на записях хорошо видна вертикальная и, что особенно важно, горизонталь-
ная асимметрия волн.. По результатам анализа гидрологической обстановки
и математического моделирования делается вывод о том, что колебания
ОЧТ могут происходить в направлении, поперечном береговой линии, пер-
пендикулярно изобатам свала глубин и вызывать вертикальные колебания
пикноклина над кромкой шельфа с периодом, близким к инерционному. Эти
колебания, в свою очередь, генерируют прогрессивные внутренние волны,
распространяющиеся как в сторону открытого океана, так и в сторону бере-
га. Данное предположение позднее получило подтверждение в [29] при об-
наружении цуга ИВВ на мористой периферии ОЧТ. В обоих случаях появ-
ление ИВВ в прибрежной зоне моря связано с протеканием активных дина-
мических процессов.
Цель данной работы состоит в систематизации данных о ИВВ в Черном
море на основе обзора литературных работ и результатов исследований по-
следних лет.
В течение 2001 – 2004 гг. нами проводились долговременные экспери-
менты по исследованию ИВВ на океанографической платформе МГИ. Ана-
лиз ИВВ, зарегистрированных в прибрежной зоне, показал, что ИВВ встре-
чаются практически каждый год, причем наиболее часто они наблюдаются с
конца июля по середину сентября. В 2001 г. во время преобладания нагон-
ной циркуляции в течение суток наблюдался случай появления внутреннего
бора и двух цугов ИВВ [27]. Приведем наиболее яркие проявления ИВВ в
прибрежной зоне моря.
На рис.2 приведен фрагмент записи цуга ИВВ с высотой волн около
15 м (отметим, что значение высоты волн близко к экстремальному [25]) и
меридиональная составляющая скорости течений у дна моря. Отметим, что
колебания орбитальной скорости у дна имеют запаздывание относительно
вертикальных колебаний температуры, что может объясняться тем, что рас-
пределенный датчик температуры находился в слое 13 – 25,5 м, а измерите-
ли течений – у дна (25 и 27 м.). Особенность цуга ИВВ являются очень кру-
тые передние фронты и пологие задние, т.е. наличие сильно выраженной
горизонтальной асимметрия, что по данным [2] является признаком сильно
нелинейных волн. Мы не имеем профиля плотности в момент регистрации
этого цуга, но по оценкам пространственных спектров и дисперсионным
кривым, рассчитанным ранее, волны таких частот (3 – 4 цикл/ч) имеют
здесь фазовые скорости Сф = 20 – 30 см/с. Амплитуда орбитальных ско-
ростей в цуге Со ≈ 10 см/с, при этом параметры нелинейности оказываются
53
200 400 600 800
-25
-20
-15
-10
-5
0
h,м
б
а б
Р и с . 2 . Пример цуга ИВВ (а) и меридиональной составляющей скорости
течений у дна моря (б).
а/h = 0,2 – 0,25; Со/Сф = 0,3 – 0,5 (а – амплитуда волны, h – глубина макси-
мальной частоты Вяйсяля-Брента), что также свидетельствует о явной при-
надлежности зарегистрированных колебаний к сильно нелинейным ИВВ.
Отметим также, что этот цуг ИВВ не полностью соответствует виду класси-
ческого солибора, когда каждая последующая волна по высоте меньше пре-
дыдущей, хотя головная волна в группе имеет максимальную высоту. Другая
группа ИВВ, зарегистрированная в этот же день приблизительно пятью часа-
ми раньше (рис.3), имеет вид впадины на термоклине, или волн с отрицатель-
ной полярностью. Интересно, что здесь максимальную высоту имеет послед-
няя волна в группе.
Анализ колебаний скорости течений за это же время показывает, что
амплитуды орбитальных скоростей около 3 – 5 см/с. На графике меридио-
нальной компоненты (рис.2, б) отчетливо заметен тренд, т.е. за время реги-
страции цуга эта компонента изменяется от – 2 до – 20 см/с, т.е. резко уве-
личивается компонента вектора течения, направленная в сторону моря, ко-
торая для преобладающего направления волн в этом районе направлена на-
встречу. Этим может объясняться наличие у волн крутых передних и поло-
гих задних фронтов, а также не характерная для солибора форма волн.
Анализ записей, полученных в течение многолетних экспериментов,
свидетельствует о том, что ИВВ регулярно появляются в прибрежной зоне
моря, но в отличие от океана не имеют четко выраженной периодичности и
могут быть связаны как с инерционными колебаниями, так и с другими ин-
тенсивными динамическими процессами в прибрежной зоне, создающими
значительные колебания скорости течений и вертикальные сдвиги.
Для наглядности приведем примеры ИВВ, зарегистрированных в раз-
личные годы. На рис.4 приведена запись колебаний термоклина в придон-
ном слое моря в августе 2002 г. Эта запись имеет вид солибора; высота волн
в группе 12 – 12,5 м последовательно уменьшается от головной, имеющей
максимальную. Также хорошо заметна горизонтальная асимметрия волн в
группе. ИВВ, распространяющиеся в шельфовой и прибрежной зоне, могут
2800 2820 2840 2860 2880 2900
-30
-20
-10
0
10 а
U,см/с
t, мин
54
иметь вид одиночных, по характери-
стикам близким к солитонам КдВ.
Форма солитона (возвышение или впа-
дина) определяется близостью распо-
ложения пикноклина ко дну, или к
поверхности моря Пример одиночной
внутренней волны, зарегистрирован-
ной летом 2003 г., приведен на рис.5.
Фазовая скорость этой волны ока-
залась около 30 см/с, направление
распространения – северо-восток.
На основании данных документи-
рованных наблюдений, представлен-
ных в публикациях, и наших измере-
ний составлена табл.2, в которой све-
дены данные о зарегистрированных в
Черном море ИВВ с максимальными
высотами.
Приведенные в табл.2 результаты
свидетельствуют о том, что ИВВ в
период с середины июля по сентябрь
проявляются в прибрежной зоне Чер-
ного моря практически каждый год.
Как показано выше, основными
факторами возникновения ИВВ явля-
ются: наличие устойчивой стратифи-
кации, резких горизонтальных и вер-
тикальных неоднородностей рельефа
дна (подводных хребтов и гор, банок,
проливов, островов и шельфовых зон),
фронтальных зон и связанных с ними
изменений положения глубины пик-
ноклина, а также существенных коле-
баний скорости течений в перпенди-
кулярном изобатам направлении, что
в океане обеспечивается приливными
течениями.
Глубоководная часть Черного моря
представляет котловину, которая имеет
очень ровную поверхность без резких
изменений рельефа дна. В этой части
не обнаруживаются фронты с резкими
горизонтальными градиентами гидро-
логических характеристик. Наиболее
существенные изменения рельефа дна
и активные динамические процессы
приходятся на шельфовую зону моря.
7:59:00 8:19:00 8:39:00 8:59:00 9:19:00 9:39:00 9:59:00
-20
-10
0
10
V, см/с
U
V
t,час,мин,сек
а
8:11:30 8:44:50 9:18:10 9:51:30 10:24:50
-20
-16
-12
-8
-4
h, м
t, час,мин,сек
17.08.2001
б
Р и с . 3 . Проекция скорости тече-
ния на параллель U и меридиан V
(а) и вертикальные смещения тер-
моклина (б).
3:05:07 3:52:44 4:40:21 5:27:58 6:15:35 7:03:12
-16
-12
-8
-4
0
4
h, м
t,час,мин
10.08.2002 г.
Р и с . 4 . Пример солибора внутрен-
них волн в прибрежной зоне Чер-
ного моря.
а
б
55
а
7:46:40 8:03:19 8:20:00 8:36:39
16
17
18
19
20
T,град
t,час, мин, сек
21.07.2003
а
2800 2900 3000 3100
-10
-8
-6
-4
-2
h,м
t
б
Р и с . 5 . Колебания температуры (а)
и вертикальные смещения термокли-
на (б) во время прохождения оди-
ночной волны.
б
Проанализируем основные условия
генерации и распространения ИВВ в
шельфовой зоне моря. На рис.6 по-
казана схема шельфовой зоны на при-
мере Южного берега Крыма. Вид на
разрез шельфовой зоны – с востока на
запад, т.е. по направлению ОЧТ. В ре-
зультате геострофического приспо-
собления пикноклин в районе стрежня
ОЧТ заглубляется в сторону берега.
Здесь же показано положение пикнок-
лина и циркуляция при сгоне и нагоне.
В начале летнего сезона (июнь –
середина июля) термоклин на этой
схеме расположен близко к поверхно-
сти. В случае расположения источника
генерации у кромки шельфа [25], ИВВ
с большими амплитудами должны ис-
пытывать нелинейную трансформацию
в непосредственной близости от источ-
ника. В этот период в апвеллинг в при-
брежной зоне имеет максимальную
повторяемость. Т.к. фронтальная зона
прибрежного апвеллинга удалена от
берега на расстояние, равное прибли-
зительно внутреннему радиусу дефор-
мации Россби, область диссипации
энергии ИВВ должна быть локализо-
вана в районе, расположенном между
кромкой шельфа и фронтальной зоной
прибрежного апвеллинга. Отметим так-
же, что при преобладании апвеллинга
поперечная к берегу компонента тече-
ния направлена в сторону кромки шель-
фа, т.е. навстречу направлению рас-
пространения волн, а сами короткопе-
риодные волны при пикноклине, близ-
ком к поверхности, имеют небольшие
фазовые скорости. Это может приво-
дить к блокировке ИВВ. Отметим также, что приповерхностный пикноклин
в этот период часто разрушается от воздействия поверхностных волн.
В силу перечисленных факторов ИВВ в этот период не имеют больших
амплитуд, но по своим характеристикам могут быть сильно нелинейными,
играть важную роль в динамике поверхностного слоя, особенно в штилевую
погоду (в этот период они хорошо проявляются на поверхности в шельфо-
вой зоне Черного моря в виде сликовых полос).
В период с середины июля по середину августа в прибрежной зоне моря
пикноклин обычно занимает промежуточное положение между поверхностью
56
Т а б л и ц а 2 . Характеристики ИВВ в Черном море.
район наблюдений дата высота, м публикация примечание
океанографическая
платформа МГИ
(пос.Кацивели)
12.07.1981 г.
15.07.1981 г.
16.07.1981 г.
16.07.1981 г.
3 – 6
1,5 – 2,5
4
2
[2]
шельф Крыма
30 миль от Евпатории
11.08.1985 г. 2 – 2,5 [30]
шельф Болгарии 12.05.1984 г. 4 – 5 [24]
генерация
ветром
шельф Крыма
около Ялты
июль 1992 г. 4 – 4,5 [31]
генерация
ветром
океанографическая
платформа МГИ
(пос.Кацивели)
9.07.1992 г.
29.07.1993 г.
30.07.1993 г.
31.07.1993 г.
10 – 12
16 – 17
7 – 9
7 – 9
[26]
[25]
мористая периферия
ОЧТ
июль 1992 г. 3 – 4 [29]
океанографическая
платформа МГИ
(пос.Кацивели)
17.08.2001 г.
17.08.2001 г.
10.08.2002 г.
21.07.2003 г.
13.09.2004 г.
14 – 15
14 – 15
11 – 12
5 – 6
5,6 – 6
[27]
настоящая
работа
и дном с максимумом частоты Вяйсяля-Брента на глубине 15 – 20 м. В это
время регистрируются ИВВ, причем обычно они появляются в моменты
смены апвеллинга на даунвеллинг или наличия инерционных колебаний.
С середины августа по середину
сентября толщина верхнего квазиод-
нородного слоя увеличивается до 30
– 40 м. В районе ОП часто наблюда-
ется изотермия от поверхности до
дна. Однако при смене ветра и воз-
действии других динамических про-
цессов происходит заток холодных
придонных вод, сопровождающийся
появлением пикноклина у дна, а
также внутренними борами и цугами
ИВВ [27]. В это время в придонном
слое моря часто происходит смена
направления и скорости течений,
возникают значительные вертикаль-
ные сдвиги скорости течений, вы-
званные как динамикой низкочастот-
ных колебаний, так и воздействием
орбитальных скоростей ИВВ.
Р и с . 6 . Схема динамических процес-
сов, происходящих в шельфовой зоне
моря. Положение пикноклина и цир-
куляция показаны стрелками при сго-
не (– –>) и нагоне (––>).
57
Влиянию ИВВ на перемешивание вод и транспорт наносов посвящен
ряд работ. В [32, 33] показана важная роль солиборов в динамике вод шель-
фовой зоны моря. В [32] получено, что прохождение солибора может при-
водить к стократному увеличению диффузии и перемешивания через тер-
моклин. В [33] обсуждается роль ИВВ в создании сдвигов скорости и неус-
тойчивости в придонном слое моря, а также их важная роль в процессах
транспорта наносов.
В настоящее время имеются немногочисленные работы, посвященные
роли ИВВ в динамике придонного слоя, перераспределении осадков и
взвешенных веществ, тепла и химических субстанций, таких как нитриты и
нитриты, различных загрязняющих веществ. Мало изучено влияние ИВВ на
распределение кислорода и фитопланктона. В полной мере это относится к
акватории Черного моря. В связи с этим результаты данной работы являют-
ся, на наш взгляд, важным этапом в развитии исследований в рамках этого
направления.
В заключении сформулируем основные выводы работы.
Анализ данных наблюдений за ИВВ свидетельствует об их постоянном
обнаружении в районах резких поднятий дна, шельфовых и проливных зон;
основным источником их генерации при этом являются бароклинные при-
ливы. Значительные высоты волн, вертикальные скорости и их нелиней-
ность свидетельствуют о важной роли ИВВ в процессах перемешивания и
об их влиянии на динамику вод.
В бесприливном Черном море утверждение о бедном спектральном со-
ставе поля внутренних волн и их небольших амплитудах основывалось на
данных недостаточно долговременных наблюдений. Продолжительные на-
блюдения показывают, что в период с середины июля по середину сентября
в прибрежной зоне моря эпизодически формируются условия для генерации
ИВВ с признаками сильной нелинейности, проявляющейся в значительных
значениях (более 0,1) отношений орбитальных скоростей к фазовым, суще-
ственной вертикальной и горизонтальной асимметрии ИВВ и частом их
проявлении в форме солиборов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Osborne A.R., Burch T.L. Internal solitons in the Аndaman Sea // Science.– 1980.–
208.– Р.451-460.
2. Серебряный А.Н. Нелинейные внутренние волны на шельфе // Диссерт. на со-
иск. уч. ст. д. физ.-мат. н.– М.: Акустический институт, 2000.– 263 с.
3. Jakson C.R., Apel J.R. On Atlas of internal solitary-like waves and their properties //
Global Ocean Associates, 2002.
4. Власенко В.И., Иванов В.А., Красин И.Г., Лисиченок А.Д. Исследование интен-
сивных внутренних волн в шельфовой зоне Марокко // Морской гидрофизиче-
ский журнал.– 1995.– 4.– С.44-62.
5. Кузнецов А.С., Парамонов А.Н., Степанянц Ю.А. Исследование уединенных
внутренних волн в тропической зоне Западной Атлантики // Изв. АН СССР.
ФАО.– 1984.– 20, 6.– С.840-846.
6. DaSilva J.C., Ermakov S.A., Robinson I.S., Jeans D.R.G., Kijashko S.V. Role of
surface films in ERS SAR signatures of internal waves on the shelf. 1. Short-period
internal waves // J. Geophys. Res.– 1998.– 103, C4.– Р.8009-8031.
58
7. Ostrovsky L.A.., Stepanyants Yu.A. Do internal solitons exist in the ocean? // Rev.
Geophysics.– 1989.– 27.– Р.393-310.
8. Chapman R.D., Golenko N.N., Paka V.T., Sabinin K., Vlasenko V.I. Dynamics of
baroclinic tides on the US shelf // Izv. Russ. Acad. Sci. Atm. Ocean Phys.– 1997.–
33.– Р.702-714.
9. Baines P.G. On internal tide generation models // Deep Sea Res.– 1982.– Part A,
29.– Р.307-338.
10. WHOI / IOS / ONR Internal Solitary Wave Workshop: Contributed Papers / Eds.
Duda T.F., Farmer D.M.– Woods Hole Oceanogr. Inst., 1999.
11. Alpers W., La Violette P.E. Tide-generated nonlinear internal wave-packets in the
Strait of Gibraltar observed by the synthetic aperture radar aboard the ERS-1 satellite
// Proc. of 1st ERS-1 Symp.– Eur. Space Agency Spec. Public., 1993.– Р.753-758.
12. Gerkema T., Zimmerman J.T. Generation of nonlinear internal tides and solitary
waves // J. Phys. Oceanogr.– 1995.– 25.– Р.1081-1094.
13. Власенко В.И. Нелинейная модель генерации бароклинных приливов над про-
тяженными неоднородностями рельефа дна // Морской гидрофизический жур-
нал.– 1991.– 6.– С.9-17.
14. Stanton T.P., Ostrovsky L.A. Observations of highly nonlinear internal solitons over
the continental shelf // Geophys. Res. Lett.– 1998.– 25.– Р.2695-2698.
15. Lamb K.G., Yan L. The evolution of internal wave undular bores: Comparison of a
fully nonlinear numerical model with weakly nonlinear theory // J. Phys. Oceanogr.–
1996.– 26.– Р.2712-2734.
16. Lee C., Beardsley R.C. The generation of long nonlinear internal waves in a weakly
stratified shear flow // J. Geophys. Res.– 1974.– 79.– Р.453-462.
17. Dushav B.D., Cornuelle B.D., Worcester P.F., et al. Barotropic and baroclinic tides
in the central North Pacific Ocean determinedfrom long-range reciprocal acoustic
transmissions // J. Phys. Oceanogr.– 1995.– 25.– Р.631-647.
18. Горячкин Ю.Н., Гродский С.Г., Иванов В.А. и др. Многосуточные наблюдения
за эволюцией пакета внутренних волн // Изв. АН СССР. ФАО.– 1991.– 27, №
3.–С.309-315.
19. Sabinin K.D., Da Silva J., Scott J., Serebryany A.N. Hot spots in the internal wave
field of the world ocean // Proc. of Intern. Conf. «OCEANOBS». 18-22 Oct. 1999.–
Saint Raphael, France, 1999.
20. Munk, W., Wunsch C. Abyssal recipes II: Energetics of tidal and wind mixing // Deep
Sea Res.– 1998.– 45.– Р.1977-2010.
21. Сабинин К.Д., Серебряный А.Н., Назаров А.А. Интенсивные внутренние волны
в Мировом океане // Океанология.– 2004.– 44, № 6.– С.805-810.
22. Тареев Б.А. Динамика бароклинных возмущений в океане.– М.: МГУ, 1974.– 189 с.
23. Бышев В.И. и др. Исследования флуктуаций температуры в диапазоне частот
внутренних гравитационных волн // Изв. АН СССР. ФАО.– 1971.– 7, № 1.– С.41-49.
24. Иванов В.А., Лисиченок А.Д., Немировский М.С. Возбуждение короткопериод-
ных внутренних волн пульсациями ветра // Изв. АН СССР. ФАО.– 1987.– 23,
№ 2.– С.179-185.
25. Власенко В.И., Иванов В.А., Красин И.Г., Лисиченок А.Д. Генерация интенсив-
ных короткопериодных внутренних волн во фронтальной зоне прибрежного
апвеллинга // Морской гидрофизический журнал.– 1997.– 3.– С.3-16.
59
26. Блатов А.С., Булгаков Н.П., Иванов В.А. и др. Изменчивость гидрофизический
полей Черного моря.– Л.: Гидрометеоиздат, 1984.– 240 с.
27. Иванов В.А., Лисиченок А.Д., Серебряный А.Н. Нагоны и нелинейные внутрен-
ние волны в шельфовой зоне Черного моря // Доклады IX научной школы-
семинара Л.М.Бреховских «Акустика океана».– М.: ГЕОС, 2002.– С.447-451.
28. Христофоров Г.Н., Запевалов А.С. Развитие летнего апвеллинга вблизи Южно-
го берега Крыма // Метеорология и гидрология.– 2002.– 7.– С.55-67.
29. Иванов В.А., Лисиченок А.Д. Внутренние волны в шельфовой зоне и у кромки
шельфа в Черном море // Морской гидрофизический журнал.– 2002.– 6.– С.67-73.
30. Филонов А.Е. Пространственно-временная изменчивость внутренних волн в
океане // Диссерт. на соиск. уч. ст. д. геогр. н.– Одесса: Одесский гидромет. ин-
ститут, 1992.– 491 с.
31. Иванов В.А., Лисиченок А.Д. К механизму генерации короткопериодных внут-
ренних волн пульсациями ветра // Экологическая безопасность прибрежной и
шельфовой зоны и комплексное исследование ресурсов шельфа.– Севастополь:
ЭКОСИ-Гидрофизика, 2002.– С.191-196.
32. Mak Kinnan J.A., Gregg M.C. Mixing on the late-summer new England shelf-
solibores, shear and stratification. Preprint.– AGU, 1999.– 4.– 19 р.
33. Bogucki D., Dikky T., Redekopp L.G. Sediment resuspension and mixing by
resonantly generated solitary waves // J. Phys. Oceanogr.– 1997.– 7.– Р.1181-1196.
Материал поступил в редакцию 1 7 .0 3 .20 0 5 г .
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-56987 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1726-9903 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T15:46:59Z |
| publishDate | 2005 |
| publisher | Морський гідрофізичний інститут НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Лисиченок, А.Д. 2014-03-02T16:16:40Z 2014-03-02T16:16:40Z 2005 Интенсивные внутренние волны в Черном море / А.Д. Лисиченок // Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу: Зб. наук. пр. — Севастополь, 2005. — Вип. 12. — С. 49-59. — Бібліогр.: 33 назв. — рос. 1726-9903 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/56987 551.466.8 На основании обобщения результатов наблюдений за интенсивными внутренними волнами в Мировом океане анализируются условия их возникновения и основные источники генерации. По данным натурных экспериментов в Черном море приведены характеристики экстремальных внутренних волн и обсуждаются условия и причины их возникновения. Обсуждается важная роль интенсивных внутренних волн в процессах перемешивания, динамике придонного слоя моря и экологическом состоянии вод прибрежной зоны Черного моря. Based on the generalization of the results of the intensive internal wave observations in the World Ocean the conditions of its origin and the main sources of its generation are analyzed. According to the Black Sea in situ experiments the extreme internal wave characteristics are listed; the conditions and the reasons of their origin are considered. The important role of the intensive internal waves in the mixing processes, dynamics of the Black Sea near-bottom layer and the coastal zone water ecological state is discussed. ru Морський гідрофізичний інститут НАН України Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу Мониторинг прибрежной и шельфовой зон морей Интенсивные внутренние волны в Черном море Intensive Internal Waves in the Black Sea Article published earlier |
| spellingShingle | Интенсивные внутренние волны в Черном море Лисиченок, А.Д. Мониторинг прибрежной и шельфовой зон морей |
| title | Интенсивные внутренние волны в Черном море |
| title_alt | Intensive Internal Waves in the Black Sea |
| title_full | Интенсивные внутренние волны в Черном море |
| title_fullStr | Интенсивные внутренние волны в Черном море |
| title_full_unstemmed | Интенсивные внутренние волны в Черном море |
| title_short | Интенсивные внутренние волны в Черном море |
| title_sort | интенсивные внутренние волны в черном море |
| topic | Мониторинг прибрежной и шельфовой зон морей |
| topic_facet | Мониторинг прибрежной и шельфовой зон морей |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/56987 |
| work_keys_str_mv | AT lisičenokad intensivnyevnutrennievolnyvčernommore AT lisičenokad intensiveinternalwavesintheblacksea |