2
СОДЕРЖАНИЕ
Стр.
ВВЕДЕНИЕ....................................................... 4
1. КРАТКОЕ ФИЗИКО-КЛИМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ
ИССЛЕДУЕМОГО РАЙ01 ГА.......................................... 9
1.1. Физико-географическое описание.............................. 9
1.2. Рельеф дна..................................................... И
1.3. Климатический очерк........................................... 12
1.4. Режимообразующие факторы...................................... 19
1.5. Основные виды движения водных масс Балтийского моря........... 19
1.6. Ледовый режим Балтийского моря................................ 21
2. ИНФОРМАЦИОННАЯ БАЗА И ТЕХНОЛОГИЯ ПОДГОТОВКИ П4ДРОМКТЕОРОЛОГИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ^фДЕДЬНЫХ
РАСЧЕТОВ..................................................... 23
2.1. Состояние базы данных гидромегеорологических
наблюдений в Балтийском море.................................. 23
2.2 Информационные базы глубоководных гидрологических
наблюдений.................................................... 24
2.3 Информационные базы береговых гидрологических
наблюдений.................................................... 27
2.4 Методика обработки и подготовки исходной гидрологической
информации.................................................... 28
2.5 Информационные базы метеорологических наблюдений.............. 34
2.6 Спутниковые наблюдения........................................ 35
3. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ БАЛТИЙСКОГО МОРЯ........................ 40
3.1. Классификация моделей......................................... 40
3.2. Динамические модели........................................... 42
3.2.1. Боксовая гидродинамическая модель моря (O.A.Андреев)........ 42
3.2.2. Двухслойная математическая модель динамики вод
Балтийского моря (Ю.В.Суставов, Е.С. Чернышева)............... 46
3.3. Диагностические модели........................................ 50
3.3.1. Диагностическая модель летней циркуляции вод в
3
Балтийском морс (A.C. Саркисян. А.Сташксвич, 3. Ковалик)......... 50
3.3.2. Диагностическая модель циркуляции вод в Балтийского
морс (А.Сташксвич, 3. Ковалик)................................... 53
3.4. Прогностические модели........................................... 55
3.4.1. Комплекная модель Балтийского моря кафедры океанологии Российского Государственного Гидромсгсорологичсского университета (“Тема Балтика”).................................... 55
4. МОДЕЛИРОВАНИЕ ЦИРКУЛЯЦИИ ВОД, ТЕРМОХАЛИЙНОЙ
СТРУКТУРЫ, А ТАКЖЕ ЛЕДОВОЙ ОБСТАНОВКИ В БАЛТИЙСКОМ МОРЕ.............................................. 60
4.1. Физико-математическая формулировка задачи ....................... 60
4.2. Вывод основных уравнений......................................... 63
4.2.1. Вывод формул для расчета скоростей, температуры
н солености морский воды........................................ 63
4.2.2. Нарастание ледяного покрова..................................... 72
4.2.3. Таяние ледяного покрова......................................... 78
4.3. Выбор величины шага по времени и пространству.................... 82
4.4. Учет потоков тепла и соли........................................ 86
5. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ РАСЧЕТОВ...................................... 90
5.1. Опенка погрешности вычисления температуры и солености............. 90
5.1.1. Оценка погрешности вычислений температу ры воды................. 90
5.1.2. Оценка погрешности вычислений температу ры воды................. 98
5.2. Анализ сезонного изменения полей уровня Балтийскою моря 99
5.3. Анализ результатов расчетов значений температу ры верхних
слоев моря...................................................... 104
5.4. Анализ результатов расчетов значений солености верхних слоев
моря........................................................... 118
5.5. Анализ водообмена с Северным морем через Датские проливы 130
5.6. Анализ результатов расчета параметров ледового покрова
Балтийского моря ............................................. 135
ЗАКЛЮЧЕНИЕ..................................................... 139
СПИСОК ИСПЛБЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ.................................. 143
14
проходит более 170. Облачная система фронтов значительно уменьшает приход солнечной радиации.
Примерно с 70-х годов отмечается неуклонный рост средней годовой продолжительности зональной западной циркуляции и уменьшение
продолжительности меридиональной циркуляции. Эти причины вызвали повьниенне температуры воздуха и увеличение количества осадков.
Ветровой режим также обусловлен особенностями географического
положения моря. Направление преобладающих ветров находится в тесной зависимости с сезонной динамикой барических центров Евразии и Северной Атлантики /21,22/.
В холодное время года над центральной частью России нередко располагаются мощные хорошо развитые антициклоны (азиатский максимум), в то время как в Северной Атлантике над Исландией углубляется и стацнонируется циклон (исландский минимум). В результате взаимодействия этих барических центров в Прибалтике наблюдаются большие горизонтальные градиенты давления, что обусловливает заметное увеличение скорости ветра. Это хорошо
п|К>демонстрировано на рис. 1.2.
В то же время значительно возрастает активность азорского максимума. В соответствии с этим в весен не-лстний период заметно увеличивается
повторяемость ветров западной четверти, в частности западных и северо-западных ветров, уменьшается повторяемость ветров южных направлений.
В теплое время года, на фоне более слабых барических градиентов, в ясные дни при наличии температурных контрастов между морем и сушей в направлении ветра ярче проявляется суточная периодичность. Однако преобладание западных ветров значительно сглаживает бризовый эффект на побережье. Бризы в чистом виде здесь чрезвычайно редки и проявляются слабо. Что также отражено на рис. 1.3.
В осенне-зимний период в соответствии с общей щгркуляцией атмосферы преобладают ветры южной четверти. Значительная повторяемость (около 40 %) приходится на западные ветры. Повторяемость ветров юго-восточного и южного направления возрастает до 35 % и к концу осени (в ноябре) эти ветры становятся преобладающими. Северный и северо-восточный ветры наблюдаются редко. В начале зимы повсеместно уменьшается число случаев юго-восточных ветров. В это
Поле атмосферного давления (гПа), скорость и направление ветра (м/с) над районом Балтийского моря(архнв данных эксперимента TOGA - Декабрь)
Рис. 1.2
Поле атмосферного давления (гПа), скорость и направление ветра (м/с) над районом Балтийского моря (архив данных эксперимента TOGA - Июль)
- Київ+380960830922