ПРОБЛЕМЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ ТРАНСПОРТА ОСАДКОВ В БЕРЕГОВОЙ ЗОНЕ МОРЯ

  • Р. Д. Косьян Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН
  • Б. В. Дивинский Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН
DOI: 10.29006/1564-2291.JOR-2021.49(1).6
Ключевые слова: натурный эксперимент, взвешенные осадки, вдольбереговые потоки, математическое моделирование

Аннотация

Благодаря развитию инструментальных средств измерения стал возможен более детальный анализ пространственно-временных характеристик волнового поля и поля взвешенных наносов. Усилиями российских специалистов за последние десятилетия:

  1. Собрана уникальная база данных наблюдений за перемещением наносов в штормовых ситуациях на прибрежных акваториях в разных физикогеографических участках береговой зоны Черного, Балтийского, Северного, Средиземного, Южно-Китайского морей, дополненная обширным материалом данных лабораторных экспериментов в лучшей лаборатории Европы (Ганновер, Германия). Получен новый экспериментальный материал для определения физических особенностей транспорта наносов волновым потоком.
  2. Рассмотрены основные механизмы, контролирующие амплитудные и фазовые соотношения флуктуаций концентрации и расхода взвешенных наносов на временных масштабах, меньших периода пика спектра ветровых волн. Отмечено наличие низкочастотных флуктуаций концентрации наносов с периодом порядка нескольких периодов ветровых волн и амплитудой, в несколько раз превышающей среднее значение концентрации.
  3. Проанализирована ранее не исследованная проблема о влиянии частотного распределения волновой энергии в спектре поверхностных волн на транспорт донных осадков. Выявлены отличия в реакции размываемого дна на внешнее возмущение, представленное нерегулярным поверхностным волнением с постоянными интегральными характеристиками (значительная высота волн и период пика спектра) и переменным частотным распределением энергии волн.
  4. Исследовано влияние волн зыби на перераспределение донных осадков в прибрежной зоне моря. Показано, что разделение волнового поля на отдельные компоненты позволяет более корректно описать пространственно-временну́ю структуру поверхностного волнения, а также существенно уточнить схемы транспорта донных осадков в прибрежной зоне. На примере Анапской пересыпи показано, что возможны ситуации, при которых вдольбереговой поток донных отложений практически полностью определяется волнами зыби.

Результаты натурных и лабораторных экспериментов позволяют определить направления дальнейших исследований по созданию физически обоснованных моделей транспорта наносов волнами и волновыми течениями.

Опубликован
2021-04-26
Раздел
ОГЛАВЛЕНИЕ ВЫПУСКА ЖУРНАЛА