ПРОДОЛЖИТЕЛЬНЫЕ ПОВЫШЕНИЯ И ПОНИЖЕНИЯ УРОВНЯ ПОКРЫТОГО ЛЬДОМ МОРЯ У ПОБЕРЕЖЬЯ ОХОТСКОГО МОРЯ В ЗАЛИВЕ МОРДВИНОВА

Д. П. Ковалев; П. Д. Ковалев; А. С. Борисов

doi:10.29006/1564-2291.JOR-2022.50(4).1

Д. П. Ковалев Институт морской геологии и геофизики ДВО РАН (ИМГиГ ДВО РАН)
П. Д. Ковалев Институт морской геологии и геофизики ДВО РАН (ИМГиГ ДВО РАН)
А. С. Борисов Институт морской геологии и геофизики ДВО РАН (ИМГиГ ДВО РАН)

DOI: 10.29006/1564-2291.JOR-2022.50(4).1

Ключевые слова: повышения и понижения уровня моря, атмосферное давление, ветер, шельфовые волны, лед

Аннотация

В статье приводится анализ причин повышения и понижения уровня моря подо льдом с использованием временных рядов колебаний уровня моря, полученных в результате измерений, проведенных в прибрежной зоне юго-восточного побережья о. Сахалин в 2019–2021 годах. Анализ всех событий повышения и понижения уровня моря показал, что они не связаны с приливными волнами, минимумы уровня моря соответствуют разным фазам прилива и длительность событий в несколько раз больше периода суточной приливной волны. Анализ причин обнаруженных шести событий понижения уровня моря свидетельствует о том, что они являются следствием продолжительных ветров западного направления, при которых ледяное поле припая отрывается от берега и на образовавшейся полынье под действием тех же ветров западного направления наблюдается сгон небольшой величины, который и регистрируется приборами как понижение уровня моря. Анализ выбранных семи событий, связанных с повышением уровня моря, показал, что обнаруживается их связь с понижением атмосферного давления при прохождении циклонов вблизи района наблюдений. Проведенное сравнение характера поведения уровня моря и коэффициентов регрессии для моря, покрытого льдом, с аналогичными для моря свободного от льда, показало, что для моря, свободного от льда, подъемы уровня по времени примерно в два раза продолжительнее и наступают позже минимумов атмосферного давления, по сравнению с достоверно установленными событиями для моря, покрытого льдом. При этом абсолютные величины коэффициента регрессии для моря, свободного от льда, в среднем почти в четыре раза меньше, чем для покрытого льдом. Выполнена проверка предположения о том, что континентальные шельфовые волны могут подпитываться колебаниями атмосферного давления с использованием модели шельфовых волн Бухвальда и Адамса. Полученные периоды шельфовых волн 37.7 часа из рассчитанных спектров подтвердили возможность передачи энергии в подъем уровня моря, а сами шельфовые волны могут подпитываться колебаниями атмосферного давления от проходящих циклонов.

Литература

Герман В. Х. Об исследовании связи колебаний уровня моря с полем атмосферного давления как линейной динамической системы с постоянными параметрами // Труды Гос. Океаногр. института. 1974. Вып. 121. С. 13–21.

Като Л. Н., Любицкий Ю. В., Шевченко Г. В. Оценка экстремальных значений сгонно-нагонных колебаний уровня моря на юго-восточном побережье о. Сахалин // Колебания уровня в морях: сб. ст. / Российский государственный гидрометеорологический университет. СПб., 2003. C. 111–128.

Ковалев Д. П. Экстремальный сгон у юго-восточного побережья о. Сахалин // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2013. Т. 6. № 1. С. 52–56.

Ковалев Д. П. Kyma: программа для ЭВМ. RU 2018618773. № 2018612587; заявл. 20.03.2018; опубл. 19.07.2018.

Лаппо С. С. Среднемасштабные динамические процессы океана, возбуждаемые атмосферой. М.: Наука, 1979. 181 с.

Праудмэн Дж. Динамическая океанография. М.: Иностранная литература, 1957. 418 с.

Рабинович А. Б. Длинные гравитационные волны в океане: захват, резонанс, излучение. Л.: Гидрометеоиздат, 1993. 325 с.

Управление судном и его техническая эксплуатация. 3-е изд., перераб. и доп. / Под ред. А. И. Щетининой. М.: Транспорт, 1983. 656 с.

Andrade M. M., Toldo E. E., Nunes J. C. R. Tidal and subtidal oscillations in a shallow water system in southern Brazil // Brazilian Journal of Oceanography. 2018. No. 66. P. 245–254. https://doi.org/10.1590/s1679-87592018017406603.

Buchwald V. T., Adams J. K. The propagation of continental shelf waves // Proc. Roy. Soc. Ser. A. 1968. Vol. 305. P. 235–250.

Cartwight D. E. Extraordinary tidal currents near St. Kilda // Nature. 1969. Vol. 223. P. 928–932.

Cutchin D. L., Smith R. L. Continental shelf waves: low frequency variations in sea leve1 and currents over Oregon continental she1f // J. Phys. Oceanogr. 1973. Vol. 3. No. 3. P. 73–82.

EOSDIS Worldview (nasa.gov). https://worldview.earthdata.nasa.gov.

Gill A. E. Atmosphere-Ocean Dynamics. International Geophysics Series. Vol. 30. London: Academic Press, 1982. 662 p.

Groves J. W., Zetler B. D. The Cross Spectrum of Sea Level at San Francisco and Honolulu // Journal of Marine Research. 1964. Vol. 22. P. 269–275.

Hamon B. V. Continental shelf waves and the effects of atmospheric pressure and wind stress on sea level // J. Geophys. Res. 1966. 71. No. 12. P. 2883–2893.

Japan Meteorological Agency. www.jma.go.jp.

LeBlond P. H., Mysak L. A. Waves in the Ocean. Elsevier, 1978. 602 p.

LeBlond P. H., Mysak L. A. Waves in the Ocean. Elsevier Oceanography Series. Vol. 20. Amsterdam: Elsevier, 1981. 602 p.

Lopez M., Iglesias G., Kobayashi N. Long period oscillations and tidal level in the Port of Ferrol // Applied Ocean Research. 2012. Vol. 38. P. 126–134. https://doi.org/10.1016/j.apor.2012.07.006.

Mysak L. Recent advances in shelfwave dynamics // Rev. Geophys. Space Phys. 1980. Vol. 18. P. 211–241.

Robinson A. R. Continental shelf waves and the response of sea level to weather systems // J. Geophys. Res. 1964. Vol. 69. P. 367–368.

Rombakis S. Der Einfluss meteorologischer Faktoren auf die Topographie des physikalisches Meeresniveau // Z. Meteorol. 1948. No. 2. P. 300–305. https://www.uib.no/ka/50867/den-aller-kaldaste-havstraumen.

Sylte G. U. Den aller kaldaste havstraumen // Universitet I Bergen. 2010. https://www.uib.no/ka/50867/den-aller-kaldaste-havstraume.

Truccolo E. C., Franco D., Schettini C. A. F. The Low Frequency Sea Level Oscillations in the Northern Coast of Santa Catarina, Brazil // Journal of Coastal Research. 2006. Vol. 1. P. 547–552.

Volkov D. L., Landerer F. W., Kirillov S. A. The genesis of sea level variability in the Barents Sea // Continental Shelf Research. 2013. Vol. 66. P. 92–104. https://doi.org/10.1016/j.csr.2013.07.007.467.

Xiao K., Chen M., Wang Q., Wang X., Zhang W. Low-frequency sea level variability and impact of recent sea ice decline on the sea level trend in the Arctic Ocean from a high-resolution simulation // Ocean Dynamics. 2020. Vol. 70. P. 787–802. https://doi.org/10.1007/s10236-020-46901373-5.