1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Океанология
  4. T. 63, № 6, 2023

Океанология, 2023, T. 63, № 6, стр. 899-915

Внутренние волны, генерируемые потоком реки Кодор в Черном море

А. Н. Серебряный 1, 2, *, Е. Е. Химченко 1, В. В. Гончаров 1, Л. Л. Тарасов 2, О. Е. Попов 3, Д. В. Белов 1, И. П. Нешенко 4

1 Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН
Москва, Россия

2 АО “Акустический институт им. акад. Н.Н. Андреева”
Москва, Россия

3 Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН
Москва, Россия

4 Институт экологии Академии наук Абхазии
Сухум, Абхазия

* E-mail: serebryany53@list.ru

Поступила в редакцию 24.01.2023
После доработки 17.03.2023
Принята к публикации 27.03.2023

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: внутренние волны, речные воды, взвешенное вещество, акустическое объемное обратное рассеяние, ADCP, р. Кодор, шельф, Черное море

Список литературы

  1. 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.

  2. Гончаров В.В., Лейкин И.А. Волны на течении со сдвигом скорости // Океанология. 1983. Т. 23. № 2. С. 210–216.

  3. 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.

  4. 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.

  5. Миропольский Ю.З. Динамика внутренних гравитационных волн в океане. – Л.: Гидрометеоиздат, 1981. 304 с.

  6. 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.

  7. Монин А.С., Красицкий В.П. Явления на поверхности океана. – Л.: Гидрометеоиздат, 1985. 376 с.

  8. 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.

  9. 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.

  10. Сабинин К.Д., Серебряный А.Н. “Горячие точки” в поле внутренних волн в океане // Акустический журнал. 2007. Т. 53. № 3. С. 410–436.

  11. Сабинин К.Д., Серебряный А.Н., Назаров А.А. Интенсивные внутренние волны в Мировом океане // Океанология. 2004. Т. 44. № 6. С. 805–810.

  12. 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

  13. 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.

  14. Серебряный А.Н. Столкновение течений – новый механизм генерации внутренних волн в море // Доклады РАН. Науки о Земле. 2022. Т. 506. № 2. С. 265–269.

  15. 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.

  16. 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.

  17. 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.

  18. 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.

  19. 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.

  20. 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.

  21. 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.

  22. 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.

  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.

  24. 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.

  25. 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

  26. 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.

  27. 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.

  28. 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

  29. 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.

  30. 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.

  31. Morozov E.G. Semidiurnal internal wave global field // Deep Sea Research I. 1995. V. 42. № 1. P. 135–148.

  32. 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.

  33. Osborne A.R., Burch T.L. Internal solitons in the Andaman Sea // Science. 1980. V. 208. № 4443. P. 451–460.

  34. 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.

  35. 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.

  36. Serebryanyy A. Processes responsible for the generation of internal solitons on a shelf: experimental evidences // EGU General Assembly Conference Abstracts. 2022. P. EGU22-6963.

  37. 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

  38. 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 материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Океанология

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал