Особенности структуры и изменчивости циркуляции и уровня вод Мирового океана тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.28, доктор физико-математических наук Никитин, Олег Петрович

• Никитин, Олег Петрович
• доктор физико-математических наук
• 2013

Оглавление диссертации доктор физико-математических наук Никитин, Олег Петрович

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК АББРЕВИАТУР

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОСОБЕННОСТИ ПОВЕРХНОСТНЫХ ТЕЧЕНИЙ МИРОВОГО ОКЕАНА, ОПРЕДЕЛЕННЫЕ ПО ДРИФТЕРНЫМ ДАННЫМ

1.1. Дрифтерные наблюдения в Мировом океане

1.2. Компьютерная система хранения, математической обработки, визуализации и анализа дрифтерных данных

1.2.1. Общая характеристика системы

1.2.2. Описание базы дрифтерных данных

1.2.3. Программный комплекс для обработки, визуализации, анализа дрифтерных данных, расчета сеточных полей, статистических характеристик и анимации

1.2.4. Примеры средств визуализации и анализа данных

1.3. Карты, характеризующие глобальные дрифтерные наблюдения и используемые массивы данных

1.4. Карты, характеризующие поверхностные течения Мирового океана, и некоторые глобальные оценки

1.5. Особенности поверхностных течений в Северной Атлантике

1.5.1. Климатические поверхностные течения в Северной Атлантике

1.5.2. Норвежское течение

1.5.3. Северо-Атлантическое, Ирмингера, Северо- и Восточно-Исландское течения

1.5.4. Гольфстрим

1.6. Поверхностные течения в Черном море

1.7. Практические приложения системы

1.8. Поверхностные течения вокруг японских островов: пути

распространения радиоактивного загрязнения вследствие аварий на АЭС "Фукусима-1"

ГЛАВА 2. ОСОБЕННОСТИ ВЕРТИКАЛЬНОЙ СТРУКТУРЫ И ИЗМЕНЧИВОСТИ ТЕЧЕНИЙ МИРОВОГО ОКЕАНА

2.1. Проект "Абиссаль"

2.2. Рекомендации разработчикам океанского добычного комплекса

2.3. О неизвестных течениях северной тропической зоны Тихого океана

2.4. Вертикальная структура низкочастотных течений в районах экспериментов "Абиссаль", "DOMES" и "Полигон-70"

2.5. Особенности вертикального профиля кинетической энергии низкочастотных течений в северных тропиках Тихого и Атлантического океанов

2.6. О внутригодовой изменчивости интенсивности низкочастотных течений в различных слоях океана

2.6.1. Предисловие

2.6.2. Эксперимент "Абиссаль"

2.6.3. Эксперимент "DOMES"

2.6.4. Эксперимент ПОЛИМОДЕ

2.6.5. Эксперимент "Полигон-70"

2.7. Концепция

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА И ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОВ ОБЪЕКТИВНОГО АНАЛИЗА ДАННЫХ ОКЕАНОГРАФИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ С ЦЕЛЬЮ ИЗУЧЕНИЯ ТЕЧЕНИЙ СИНОПТИЧЕСКОГО МАСШТАБА

3.1. Восстановление синоптического поля скорости на полигоне

ПОЛИМОДЕ

3.1.1. Предисловие

3.1.2. Восстановление синоптического поля скорости на полигоне ПОЛИМОДЕ на основе кусочной полиномиальной среднеквадратичной аппроксимации

3.1.3. Тестирование и приложения

3.2. Восстановление синоптического поля гидрологической характеристики по данным измерений в нерегулярно расположенных в пространстве точках

3.2.1. Предисловие

3.2.2. Восстановление синоптического поля гидрологической характеристики путем его последовательных аппроксимаций линейными комбинациями функций, ортогональных на системе нерегулярно расположенных в пространстве точек измерений

3.2.3. Тестирование и приложения

3.3. Оптимизация размещения точек океанографических измерений

3.3.1. Предисловие

3.3.2. Погрешности восстановления гидрологических полей и полей их дифференциальных характеристик методом аппроксимации ортогональными функциями

3.3.3. Тестирование и приложения

3.4. Обработка и анализ данных ХВТ

3.5. Оценка погрешностей измерений скорости течения и температуры воды с заякоренных буйковых станций

3.5.1. Предисловие

3.5.2. Расхождения между показаниями измерителей скорости течений различных систем

3.5.3. Сравнения измеренных и геострофических вертикальных сдвигов скорости по данным измерений течений и гидрологических измерений

ГЛАВА 4. ИНФОРМАЦИОННЫЕ РЕСУРСЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ АНАЛИЗА, СВЯЗАННЫЕ С ИЗМЕРЕНИЯМИ УРОВНЯ МОРЕЙ

4.1. Глобальные наблюдения за уровнем океанов и морей

4.2. База данных прибрежных уровенных наблюдений на морях, окружающих Россию

4.3. База сведений о реперах и пунктах уровенных наблюдений

4.4. Опыт постановки автономного уровнемерного комплекса на острове Гогланд в Финском заливе Балтийского моря

4.5. Многолетние изменения уровня моря в Финском заливе Балтийского моря и подтопление Санкт-Петербурга

4.6. Вариации расхода течений через Берингов пролив по альтиметрическим данным и влияние на них изменчивости ветров

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Новизна работы и основные научные результаты

Практическая значимость работы

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

СПИСОК АББРЕВИАТУР

• АБС - Автономная заякоренная буйковая станция

• АПБС - Автономная придонная заякоренная буйковая станция

• АЦТ - Антарктическое циркумполярное течение

• АЭС - Атомная электростанция

• БД - База данных

• ВКС - Верхний квазиоднородный слой

• ВМО - Всемирная метеорологическая организация

• ГОИН - Федеральное государственное бюджетное учреждение "Государственный океанографический институт имени H.H. Зубова" Росгидромета

ГСТ - Глобальная система телесвязи ВМО

ГСНО (GOOS) - Глобальная система наблюдений за Мировым океаном ДПЭ - Доступная потенциальная энергия

ДВНИГМИ - Дальневосточный региональный научно-исследовательский гидрометеорологический институт

ЕСИМО - Единая система информации об обстановке в Мировом океане ЖМК - Железомарганцевые конкреции ИС - Информационная компьютерная система КЭ - "Горизонтальная" удельная кинетическая энергия МИД - Министерство иностранных дел РФ МЧС - Министерство по чрезвычайным ситуациям РФ ММОД - Международный орган ООН по морскому дну МОК - Межправительственная океанографическая комиссия ЮНЕСКО МПТ - Межпассатное противотечение НИСП - научно-исследовательское судно погоды ООН - Организация объединенных наций

ПАБС - Притопленная автономная заякоренная буйковая станция ПОЛИМОДЕ - Советско-американский эксперимент в Саргассовом море по изучению синоптических вихрей открытого океана

РГГМУ - Российский государственный гидрометеорологический университет Росгидромет - Федеральная служба России по гидрометеорологии и мониторишу окружающей среды РФ - Российская Федерация

• СА - Северная Атлантика

• CAT - Северо-Атлантическое течение

• СДЭ - Синоптико-динамический эксперимент ПОЛИМОДЕ

• СКОММ - Совместная техническая комиссия ВМО-МОК по океанографии и морской метеорологии

• СЛО - Северный Ледовитый океан

• СПТ - Северное пассатное течение

• СУБД - Система управления базами данных

• ФГУП ОКБ ОТ РАН - Федеральное государственное унитарное предприятие опытно-конструкторское бюро океанологической техники российской академии наук

• ЦНИИГАИК - Центральный ордена "Знак Почета" научно-исследовательский институт геодезии, аэросъемки и картографии им. Ф.Н. Красовского

• AOML (Atlantic Océanographie and Meteorological Laboratory) -Океанографическая и метеорологическая лаборатория, США

• ARGOS - Спутниковая система для сбора данных наблюдений об окружающей среде

• BEA - Французское бюро по расследованию авиационных происшествий

• CTD (Conductivity/Temperature/Depth) - Электропроводность/ Температура/ Глубина

• GLOSS (Global Level of the Sea Surface) - Глобальная система наблюдений за уровнем океана

• GDP (Global Drifter Program) - Многолетняя (с 2003 г.) глобальная дрифтерная программа исследования поверхностной циркуляции океана при помощи отслеживаемых со спутников дрейфующих буев, созданная в продолжение программы SVP

• ISDM (Integrated Science Data Management) - Уполномоченный мировой центр хранения рассылаемых по линии ГСТ дрифтерных данных, Канада

• MEDS (Marine Environmental Data Service) - ныне ISDM

• SVP (Surface Velocity Program) - Программа исследования поверхностной циркуляции океана при помощи отслеживаемых со спутников дрейфующих буев, проводившаяся в период экспериментов TOGA и WOCE

• STD (Salinity/Temperature/Depth) Соленость/ Температура/ Глубина

• TOGA (Tropical Ocean Global Atmosphere) - Международный эксперимент по изучению тропической зоны океана и атмосферы

• WOCE (World Ocean Circulation Experiment) - Международный эксперимент по исследованию глобальной океанской циркуляции, 1990-2002 гг.

• ХВТ - Обрывной (теряемый) зонд для измерения температуры в верхнем деятельном слое океана

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Особенности структуры и изменчивости циркуляции и уровня вод Мирового океана»

ВВЕДЕНИЕ

Исследования течений и уровня Мирового океана, занимающего почти три четверти поверхности Земли, ведутся на протяжении уже столетий в связи с его огромным значением в жизни человечества, в первую очередь, в связи с судоходством, промыслом, добычей минеральных ресурсов и воздействием на населенные береговые зоны.

Максимально детальная информация о течениях и их изменчивости важна для судоводителей и рыбаков, позволяя первым существенно снижать расходы на топливо, а вторым прогнозировать места скоплений промысловых рыб. Такая информация необходима гидробиологам, изучающим миграцию морских организмов, экологам, интересующимся переносом загрязнений и мусора, плавающего в больших количествах на поверхности океанов и морей и имеющего тенденцию скапливаться в зонах конвергенции течений и в береговых зонах, ликвидаторам нефтяных разливов в море в результате аварий на танкерах и нефтяных платформах, создателям океанотехники (например, оборудования для разработки полиметаллических руд на дне океана и подъема их на добычное судно), специалистам по эрозии и намыву берегов, поисковикам жертв морских

катастроф, лицам, отвечающим за безопасность отдыхающих в местах купания на море (известен недавний случай 2010 г. гибели на Азовском море шестерых школьников и преподавателя из Москвы из-за очень сильного течения в районе Ейской косы). К этому перечню можно добавить океанографов, климатологов, акустиков, лоцманов, яхтсменов, подводников, военных, специалистов нефтегазовой промышленности и других профессионалов, связанных в своей деятельности с работами в океанах и морях.

Течения переносят водные массы, а с ними тепло и холод из одних районов Мирового океана в другие. От течений зависит климат многих районов земного шара. Теплые атлантические течения и их продолжения обогревают Европу и делают возможным круглогодичную эксплуатацию северных портов.

Не менее важна наиболее полная информация о пространственно-временных изменениях уровня океанов и морей. Начавшееся в последние десятилетия повышение среднего уровня Мирового океана может привести в будущем к катастрофическим последствиям для многих низкорасположенных районов земного шара. В то же время во многих местностях из-за медленных поднятий элементов земной коры наоборот происходит понижение уровня моря. Мониторинг и долгосрочный прогноз изменений уровня моря в каждом конкретном месте имеет большое значение для строительства в прибрежных зонах, для осуществления судоходства и т. д.

Представляет интерес изменение среднего уровня Мирового океана, в частности, для геодезистов. Со времен СССР на постсоветском пространстве, включая страны Балтии, действует Балтийская система высот: отсчет всех высот на суше и на море (включая географические карты и орбиты космических аппаратов) ведется от среднемноголетнего уровня Балтийского моря в Кронштадте, к которому привязан "нуль" Кронштадтского футштока. Ранее этот уровень в течение более ста лет был неизменным. Однако в последние десятилетия средний уровень моря в Кронштадте неуклонно растет (Гордеева и др., 2010).

В то же время в последние годы уровень Каспийского моря стал опять заметно понижаться. Известно, какой урон экологии и экономике региона, судоходству и рыбному хозяйству принесло долговременное понижение уровня Каспийского моря в конце 1970-х годов.

Знания о краткосрочных изменениях уровня моря важны в связи с явлениями цунами, наводнениями (которые, например, в Финском заливе случаются почти ежегодно), проводкой судов в мелководных бассейнах и под мостами, погрузочными работами в портах (например, в Таганроге имели место случаи, когда из-за резкого понижения уровня моря стоящие у причала суда после погрузки приходилось срочно разгружать). Экстремальные понижения уровня моря представляют опасность для расположенных на берегу моря АЭС (например, в Ленинградской области), которые закачивают морскую воду для охлаждения реакторов, для рыб и их мальков, которые могут погибнуть в образующихся из-за обмеления лагунах, и т. д.

В последнее время научное сообщество пришло к выводу о том, что информации о Мировом океане накоплено все еще очень мало, что о нем известно меньше, чем о космосе, что необходимо более масштабное и глубокое его изучение, включая непрерывный мониторинг изменений течений, уровня, других океанских гидрофизических характеристик. В 1991 г. ассамблея МОК1 приняла решение о создании постоянно действующей Глобальной системы инструментальных наблюдений за Мировым океаном (ГСНО), реализация которой в настоящее время подходит к концу. В состав наблюдательных средств ГСНО входят поверхностные дрифтеры, профилирующие буи АРГО, прибрежные и глубоководные автономные заякоренные буйковые станции (АБС), береговые станции слежения за уровнем океанов и морей, попутные судовые наблюдения, включая измерения температуры верхнего слоя океана с помощью обрывных зондов ХВТ, спутниковые и другие измерения.

1 МОК - Межправительственная океанографическая комиссия ЮНЕСКО

Важнейшим и первым, недавно полностью реализованным компонентом ГСНО является сеть поверхностных дрейфующих буев или дрифтеров, предназначенных для измерения течений и других характеристик. Каждый день с дрифтеров, уровнемеров и других наблюдательных средств ГСНО идут большие потоки данных, которые следует архивировать, обрабатывать, визуализировать, анализировать, выявлять новые факты и делать выводы.

Появилась возможность слежения за текущим состоянием климата, а также "погодой" всего Мирового океана, составления об этом ежегодных отчетов и ежемесячных сводок с описанием аномалий (что еще совсем недавно представлялось делом далекого будущего). Но чтобы реализовать подобные возможности, предоставляемые ГСНО, требуется наличие методов обработки данных и информационных компьютерных систем (ИС), способных усваивать и обрабатывать потоки гидрофизических данных. Созданные диссертантом методы объективного анализа данных океанографических измерений, а также информационные ресурсы (реляционные базы данных, электронные атласы, ИС хранения, обработки, визуализации и анализа данных глобальных дрифтерных наблюдений) отвечают этим современным требованиям и дают возможность получения новых результатов и обобщающих заключений.

Ранее подготовленные и издающиеся до сих пор карты течений Мирового океана давно устарели. С помощью разработанной диссертантом ИС "Дрифтеры" появилась возможность построения современных карт течений в любом районе Мирового океана, где проводились дрифтерные измерения. Выложенный в 2010 г. на веб-сайт ГОИН в разделе «Режим морей» электронный "Атлас поверхностных течений Черного моря" (версия 2007 г.), подготовленный на основе ИС "Дрифтеры" (Никитин, Касьянов, 2008), по состоянию на начало июня 2013 г. согласно размещенному на сайте счетчику был скачан уже 2107 раз:

http://www.oceanography.ru/index.php/ru/2010-03-14-23-12-58/viewcategory/6~

Из изложенного можно сделать вывод о том, что обозначенная в заглавии диссертации тема является актуальной, важной для науки и практики.

Основной целью диссертационной работы является получение новых знаний о структуре и изменчивости течений и уровня Мирового океана на основе математической обработки, анализа и интерпретации данных океанографических наблюдений.

Для достижения цели исследования были поставлены следующие основные задачи:

• Собрать разнообразные массивы исторических и современных данных океанографических наблюдений и наладить постоянное обновление последних свежими данными;

• Создать реляционные базы данных для работы с собранными массивами;

• Разработать оригинальные методы математической обработки данных наблюдений;

• На основе созданных методов и баз данных провести обработку и анализ глобального массива дрифтерных данных, региональных массивов данных, полученных с глубоководных АБС, гидрологических зондов, термозондов ХВТ и береговых уровнемеров.

В диссертации описаны разработанные автором методы объективного анализа океанографических данных и созданные информационные ресурсы, а также полученные с их помощью результаты обработки и анализа данных наблюдений за течениями, уровнем и другими гидрофизическими характеристиками Мирового океана. При этом наибольшее внимание уделено крупно- и среднемасштабным низкочастотным океанским течениям, под которыми понимаются перемещения вод главным образом с

пространственными масштабами не ниже бароклинного радиуса деформации Россби Lr и временными масштабами, превышающими инерционный период2.

Течения в океане изучают экспериментальными, чисто теоретическими (аналитическими) и численными методами. Последние, помимо гидродинамических уравнений, могут в значительной степени опираться на экспериментальные данные (динамический метод, диагностические модели расчета течений, модели четырехмерного анализа с последовательным усвоением асинхронных данных наблюдений). К экспериментальным методам измерения течений относятся измерения при помощи океанографических буев различных типов, устаревший метод на основе данных о сносе судов и новые, разрабатываемые методы с использованием океанографических радаров (прибрежных радиолокационных комплексов) и космических спутников.

Скорости течений, определенные по историческим данным о сносе судов, содержат большие ошибки (до 20 см/с) из-за неточного определения местоположения и сноса, поскольку ранее не существовало глобальных спутниковых систем позиционирования (Richardson and McKee, 1984). Кроме того, помимо течения, на дрейф судна оказывает влияние также и ветер, вклад которого трудно подсчитать. Сравнения скоростей течений, определенных как по данным о сносе судов, так и по данным дрейфующих буев, выявили значительные расхождения (Reverdin et al., 1994; Lumpkin, Garzoli, 2005).

Новым развивающимся методом расчета скорости океанских течений является метод, основанный на данных спутниковых альтиметров и скаттерометров, предоставляющих оперативную информацию об изменениях уровня океана и ветров, дующих над ним (Bonjean, Lagerloef, 2002; Dohan et al.,

2 Lr= NH/f, где N - характерная для главного термоклина частота Вайссала-Брента, f = 2f2sin ср - инерционная частота (параметр Кориолиса), Н -характерная толщина термоклина, Q - угловая скорость вращения Земли вокруг оси, ф - широта места. Для района Саргассова моря ф ~ 30°, LR ~ 50 км, инерционный период Т = 2n/f = 124/sin ф ~ 24 ч (Каменкович и др., 1987).

2010). С помощью альтиметров измеряется высота морской поверхности (точность составляет несколько см), по наклонам которой определяют градиенты и далее скорости поверхностных геострофических течений. С помощью скаттерометров измеряются приводные ветры, по которым рассчитывают скорости дрейфовых (экмановских) поверхностных течений. Суммарные скорости поверхностных течений с разрешением 1° и 0,33° с задаваемым осреднением от 5 и более суток квазиоперативно (с задержкой ~ 2 суток) выкладываются на вебсайт http://www.oscar.noaa.gov/index.html. Согласно размещенному на сайте предупреждению, данные о течениях не должны использоваться для навигации, поскольку их точность пока не определена. Кроме того, как известно, вблизи берегов альтиметрические измерения сопровождаются большими погрешностями.

Вблизи берегов, в полосе до 50-200 км в ряде стран (США, Великобритания, Германия и др., а также в экспериментальном порядке в России) применяется другая современная технология измерения скорости поверхностных течений с использованием высокочастотных радаров (Laws, 2001). Установленный на берегу моря такой радар позволяет получать после обработки отраженных от поверхности моря радиосигналов синоптические карты течений с разрешением неоднородностей размером в несколько км и временным масштабом около часа на площади до нескольких тысяч кв. км. Расчет скорости течений производится на основе измерений допплеровского смещения частоты поверхностных гравитационных волн поверхностным течением с использованием дисперсионного соотношения для этих волн. Радары могут предоставлять информацию о направлении и скорости ветра, параметрах морских волн ("волновой" радар используется на гидрометеорологической станции Росгидромета в поселке Тамань на Азовском море), а также информацию о перемещениях судов.

В отличие от перечисленных методов при помощи океанографических буев производятся прямые измерения скорости течений. В 2006 г. диссертанта,

как официального представителя России в Группе национальных экспертов по сотрудничеству в использовании буев для сбора данных, входящей в состав СКОММ ВМО/МОК, попросили подготовить информацию об океанографических буях для размещения в Интернете на портале ЕСИМО. Эта информация с описанием видов буев была предоставлена в виде электронной трехуровенной схемы (рис. 1).

'-»т сЗ ^'И'Ю1" Игуквыгтюпо-ьхвт»»

30 антщш, (Лда I'

Класеифимадия буев Ж(г4ош шаги»! Ьхэ'в'»' тр»двстил«н Ма»Кь

доим гоодмстниисиош» манит

0®НА <*Г«Нй»ЫМ )МЛЮаВ«^£0<СЕА*С

поюлтююлотчЕаж стлц»

ОДА

ПОПУ!«»* С/М-Юющих оорадммх

'ламяодами* 'Чцдрииегрзрэ'яг.мклвб^ 'Скромнабуи

сведения о вуях

Ъащчы** стаижмрнмхбупм

Лоступлешеопервпе»« «ншхсбге*

СЛУПМШ

ппкоъмя

г

ссапШогь

Бум. кж автоночные платформы для проведен** измерений можно раддеяить на две большие группы: стационарные и декфуодм «старые ■ свою '<чер*аь делится на гк/уруяпы (ем аему) По иа^ачмню (области применения) также можно разделить на дн группы: овеанографически* (порологечкпц) и метеорологические в гкпи с тем, что рвжтие тпсимогмй измерении с бум вызлмогь пиимь* обрядам растут»* яотребиоаяе» океанографами ишндоевни* и олеражвнсм теоролог**. Следует заметить что сс многих буев лрпиадодяг-я измерения к* о^анофафичкких (гидропуичеомх), так и метеорологически* параметров срвы, поэтому деление буев по назначение на океанофвфиче«-«*» и метеорологические не моте строгое

Существуют и другие класафикацди &*в, например, клшйжамя ГШИ АТИЛИЧКТН ПО ^ЯН ¡&Й

данных (ОВСР). осуществлжадей лад эгидой Международного океанографического комитета »1 всемирной метеорологической орсаиинции коодамлцип Ь*й«с*л наблюдений в раисвх международна* * национальных проектов. Согласно классификации 09СР буи подразделяется ** * группы дреЛфумди'' буи, ледовые буи, эаяюренные Оуи и гюдпоееркмттиые поплавки

®к*ггер«?т

. * <11254 •

илеа,г г нг хит» карт*«и дни тере»оаа е ^вуюшии раззе-

Рис. 1. Сведения о буях, используемых для измерений в океане, на портале

ЕСИМО.

На первом уровне дана классификация буев, используемых для измерений течений в океане. При нажатии "мышью" на любую из показанных продолговатых кнопок появляется окно второго уровня с краткими пояснениями; в этом окне присутствуют ссылки на сайты в Интернете (третий уровень), где можно найти дальнейшие сведения. На рис. 1 изображена ситуация, когда была нажата кнопка "Буи", что привело к появлению дополнительного окна с текстом и гиперссылкой.

В настоящей диссертации рассматриваются данные измерений, полученные с поверхностных дрейфующих буев (Глава 1), а также с заякоренных буев с поверхностной и притопленной поддерживающими плавучестями, включая заякоренные буи, установленные в придонном слое (Главы 2 и 3). В Главе 3 рассматриваются также данные измерений температуры в верхнем деятельном слое океана, полученные с помощью обрывных зондов ХВТ. Глава 4 посвящена вопросам, связанным с измерениями уровня моря уровнемерами и альтиметрами. На данных гидрологических съемок и разрезов основан ряд разделов Глав 2 и 3.

Воды Мирового океана находятся в постоянном движении. Эти движения, перемещения водных масс происходят в разных. формах и на разных пространственно-временных масштабах. Помимо областей интенсивных течений существуют области слабых и временами отсутствующих течений. Однако стационарные полностью штилевые зоны или штилевые слои в трехмерном поле океанских течений, по-видимому, не существуют. Диссертант работал с массовыми данными долговременных измерений скорости течений на АБС, выставлявшихся в Тихом и Атлантическом океанах в трех крупных экспериментах - "Абиссаль", "ПОЛИМОДЕ" и "Полигон-70", в которых принимал участие. Выяснилось, что из-за большой изменчивости региональных течений сколько-нибудь продолжительные штилевые периоды, когда скорости в основной толще были бы нулевыми, записями зафиксированы не были. В некоторой степени (см. ниже) исключение представляет только тонкий придонный слой.

Возможно, отсутствие периодов полного затишья в поле наблюдавшихся течений в какой-то мере было связано с применявшейся системой измерений -АБС с поверхностным поддерживающим буем, которая приводит к завышению модуля скорости измеряемых течений (Никитин, 1989а, 19896, Фомин и др., 1989), хотя следует заметить, что нулевые "мгновенные" (нефильтрованные) значения скорости при ослаблении измеряемых течений были не редкость

(Никитин, Первухина, 1990). В то же время район эксперимента "Абиссаль" в тропической зоне Тихого океана (в котором диссертант в экспедициях провел почти год) по ветро-волновым условиям является сравнительно спокойным. Средняя высота поверхностных волн согласно инструментальным (не визуальным) измерениям в ряде экспедиций составляла от 0,3 до 1,6 м. В приводном слое атмосферы отмечались периоды полного безветрия, во время которых вследствие отсутствия даже ряби поверхность океана до горизонта представляла собой абсолютно ровное "зеркало". Однако и в эти периоды измерителями на АБС регистрировались ненулевые скорости подповерхностных течений.

В непосредственной близости от дна (от 5 до 55 м) измерения скорости течений в районе эксперимента "Абиссаль" с глубинами ~ 5000 м проводились с помощью разработанных в рамках проекта "Абиссаль" придонных буйковых станций - АПБС (Балакин и др., 1991), всплывавших на поверхность океана примерно за 45 мин после подачи акустического сигнала. Были выполнены четыре успешные постановки таких станций на срок до двух месяцев. По сравнению с АБС, АПБС с расположенным на расстоянии нескольких десятков метров от дна поддерживающим буем представляла собой достаточно стабильную платформу для корректного измерения скорости течений. Однако участвовавшие в измерениях самописцы типа "АЦИТТ", а также "Поток", оказались малопригодными для работы в придонном слое в силу своих невысоких точностных характеристик; кроме того, применение самописцев с рулевыми пластинами для установки корпуса прибора по течению при малых скоростях ведет к большим погрешностям в данных о направлениях вектора скорости. (Никитин, 1992). На всех десяти записях, полученных на АПБС от сработавших самописцев, были зафиксированы продолжительные квазиштилевые периоды, когда скорости течений оказывались меньшими паспортного порога чувствительности (3 см/с) механических датчиков скорости упомянутых самописцев "АЦИТТ" и в том числе равными нулю. Тем не менее,

17

большую часть времени самописцы скорости на АПБС, даже будучи установленными в локальных понижениях рельефа (на глубинах свыше 5100 м) в непосредственной близости (до 5 м) от дна, все же регистрировали наличие течений, хотя зачастую с "допороговыми" скоростями. Эти измерения в абиссальном слое зафиксировали также сравнительно высокую степень изменчивости модуля скорости придонных течений - их перемежаемость, когда периоды почти полного затишья могли сменяться на периоды так называемых бентических штормов, в которых скорость достигала 13 см/с. Таким образом, по данным рассматриваемых измерений даже в придонном слое воды долгое время не застаивались и подвергались перемещению.

В 60-х годах прошлого века обсуждалась идея захоронения промышленных радиоактивных отходов на дне глубоководных впадин Мирового океана, где, как предполагалось, течения отсутствуют. Однако Б.А. Тареев показал, что в глубоководных впадинах (в частности, Филлипинской и Бугенвильской) из-за часто наблюдающегося сверхадиабатического повышения температуры с глубиной (вследствие геотермического потока тепла) возникает ячеистое конвекционное движение (Тареев, 1971). В работах Никитина и Тареева (1971 а, б) рассматривалась релеевская конвекция в глубоководных впадинах вблизи экватора Земли (например, впадина Романш) при наличии стабилизирующей роли меридиональной составляющей силы Кориолиса, которой в экваториальных широтах нельзя пренебрегать. Помимо необходимого, было установлено и достаточное условие для возникновения вертикальных течений (релеевской конвекции). В работах Никитина (1973, 1974) для экватора был доказан так называемый принцип смены устойчивости, который в случае полюса не справедлив, что означало доказательство возможности существования релеевской конвекции в приближении низких широт. Перечисленные работы имели важное практическое значение, так как предупреждали о возможных опасных последствиях размещения радиоактивных отходов на дне глубоководных впадин: в случае утечки

18

вероятен вынос радиоактивных элементов вертикальными течениями и заражение в итоге обширных водных пространств Мирового океана.

В связи с появлением и массовым применением "динамического метода" расчета скорости течений по гидрологическим данным о распределении плотности необходимо было определять так называемую "нулевую" отсчетную поверхность, на которой скорости течений полагались равными нулю. Однако прямые измерения скорости течений показали, что такой поверхности в океане не существует, и впоследствии на практике за такую поверхность обычно принимали наибольшую глубину гидрологических измерений, типично 1000 или 2000 м (Бурков, Харламов, 1985; Wyrtki, КПопэМ, 1984; Никитин, 1995). Для тропической области Тихого океана в качестве отсчетной, "нулевой" поверхности, ниже которой скорости течений предполагались исчезающе малыми, могли выбирать глубины 500 и даже 300 м, основываясь на высоком положении пикноклина. Путем сравнения карт динамической топографии, рассчитанных от глубин 500 и 1000 м, Виртки (1974) показал, что среднегодовые тропические геострофические течения в отличие от субтропических ниже 500 м не выражены. Значения скоростей бароклинных геострофических течений в слое 0-200 м, рассчитанные от глубины 2000 м по данным гидрологических съемок и разрезов, выполнявшихся в окрестности АБС по проекту "Абиссаль", могли существенно превышать их значения в нижележащем слое 300-1000 м, в котором геострофические скорости также заметно понижались с глубиной (Никитин, Касьянов, 1995).

Следует заметить, что с помощью динамического метода рассчитывается не полная, суммарная скорость реального течения, а только ее бароклинная геострофическая составляющая, которая, однако, как показала практика, в общих чертах может описывать реально существующие крупномасштабные течения в верхнем слое океана. Поэтому приближенный расчет океанских течений возможен косвенным образом по данным только о пространственном распределении плотности морской воды. Поскольку же во многих районах

Мирового океана, например, в Саргассовом море и в районе эксперимента "Абиссаль", существует тесная взаимосвязь температуры и солености (обычно в слое главного термоклина), то упомянутый приближенный расчет морских течений оказывается возможным даже только по данным о пространственном распределении температуры воды (и средней Г,5-кривой).

В работах (Никитин, 1989 а, б; Лежнев, Никитин, 1989; Никитин, Первухина, 1991) измеренные на АБС сдвиги скорости течений сравнивались с рассчитанными по данным о температуре воды и средней Т^-кривой геострофическими сдвигами скорости. С этой целью в работах (Никитин, 1989 а, б) использовались температурные данные съемок ХВТ, сглаженные с помощью метода выделения синоптической составляющей (Никитин, 1982), а в работах (Лежнев, Никитин, 1989; Никитин, Первухина, 1991) использовались данные временных рядов температуры, измеренные теми же приборами (автономными измерителями скорости течений и температуры воды ЦИИТ, ЦИТТ-3, АЦИТТ) и в тех же точках, что и временные ряды скорости течений. Было показано, что течения в среднемасштабных (Lr ~ 50 км) синоптических образованиях в первом приближении удовлетворяют геострофическим соотношениям (Никитин, 1989; Лежнев, Никитин, 1989). Поэтому карты, построенные по данным прямых измерений скорости течений на системе АБС ПОЛИМОДЕ, в целом дали хорошее согласие с синоптическими картами температуры, построенными по данным съемок зондами ХВТ (Грачев и др., 1982, 1988; Nikitin, Vinogradova, 1985; Каменкович и др., 1987). Такое же согласие наблюдалось и между синоптическими полями течений, построенными по данным прямых измерений на тихоокеанском полигоне АБС, и картой динамических высот, построенной по плотностным данным среднемасштабной гидрологической съемки, покрывшей полигон АБС (Никитин, Первухина, 1991).

Как уже было отмечено выше, течения в океане изучают также аналитическими методами. Создание аналитических моделей океанских

20

течений позволяет приблизиться к пониманию их природы и характера изменчивости. В работе (Никитин, Тареев, 1972) было показано, что параметры меандров Гольфстрима, определенные в результате решения модельной задачи о бароклинной неустойчивости основного течения, хорошо соответствуют параметрам реально наблюденных меандров.

Прочтение параграфа об абсолютной и сносовой неустойчивости течений в книге Ландау и Лифшица (1953) навело диссертанта на мысль, что аналогичное явление имеет место не только в теоретической гидродинамике, но и в природе, что неустойчивость Гольфстрима по сути является не абсолютной (при которой возмущения растут со временем в каждой точке), а имеет сносовый характер: после отхода от мыса Гаттерас реальные меандры Гольфстрима растут по пространству, испытывая медленный снос вниз по течению.

Изображенная на рис. 2 совокупность дрифтерных траекторий прекрасно отображает мощное течение Гольфстрима. Отчетливо видно, что если до 36° с.ш. (мыса Гаттерас) Гольфстрим представляет собой устойчивое струйное течение, то после 36° с.ш., при отрыве от шельфа и по выходу на глубокие воды, струи Гольфстрима теряют устойчивость и происходит их меандрирование с увеличением пространственной амплитуды. Однако для описания сносовой неустойчивости обычно применяемый метод нормальных волновых решений (мод или волновых компонент разложения Фурье поля возмущений), который использовался в работе (Никитин, Тареев, 1972), оказывается недостаточным.

В работе (Дикий, Никитин, 1975) задача о неустойчивости бароклинного течения, моделирующего Гольфстрим, была математически поставлена как задача Коши об эволюции произвольного начального возмущения с течением времени. Если интересоваться поведением такого возмущения в фиксированной точке пространства, то оказывается, что вследствие интерференции волновых

-82 О -7» О -74.0 -70 0 -66 О -62 0 -58 О -54.0 -SO 0 -4в 0 -42 О -Э8.0 -34 0

Рис. 2. Участки траекторий дрейфующих буев в Северной Атлантике, на которых скорости буев превышали 1 м/с. Изобаты соответствуют глубинам 20, 100, 500, 1000, 1500, 2000, 2500, 3000, 4000 и 5000 м. Карта построена с помощью ИС "Дрифтеры", описываемой в Главе 1 диссертации.

компонент, несмотря на обнаруженную неустойчивость, возмущение может оставаться ограниченным или убывать в этой точке. На самом деле возмущение растет и со скоростью, соответствующей наиболее неустойчивой волновой компоненте, но область, где происходит рост, сносится вниз по течению (неустойчивость сносового типа). Если возмущение нарастает на месте, то неустойчивость называется абсолютной.

В работах (Никитин, 1977а, 19776, Nikitin, 1977) была дана критика ряда зарубежных исследований океанских течений на бароклинную и баротропную неустойчивость, при которой исследовалась неустойчивость осредненного по данным наблюдений крупномасштабного течения, которое реально не существует. Поскольку наблюдаемые меандры и вихри не являются малыми возмущениями, то осредненное по данным наблюдений течение отличается от гипотетического ламинарного "основного" течения в отсутствие возмущений,

устойчивость или неустойчивость которого рассматривается в теории гидродинамической неустойчивости. В силу высокой чувствительности параметров растущих мод к параметрам основного течения осредненное по данным наблюдений течение не может служить его аппроксимацией. При исследовании неустойчивости Гольфстрима параметры основного течения следует брать по данным наблюдений у мыса Гаттерас, а не из данных об осредненном на участке от мыса Гаттерас и далее вниз по течению зональном течении, как это делалось в ряде работ.

Что касается численных методов исследования и моделирования течений, то, помимо обуждавшегося выше динамического метода, для обработки данных 16-ти среднемасштабных съемок в районе многолетнего эксперимента "Абиссаль" в Тихом океане диссертантом была применена численная гидродинамическая модель четырехмерного анализа с последовательным усвоением асинхронных данных наблюдений, разработанная в МГИ АН УССР (Кныш и др., 1980; Кныш, 1981, 1982; Чернов, 1991; Саркисян, 1991). Результаты обработки - карты синхронизированных полей температуры, солености, плотности, скорости и аномалии гидростатического давления - были представлены в виде электронного и бумажного атласов (Касьянов, Никитин, 1990, 1995). На основе электронного атласа, в котором была реализована возможность наложения одной карты на другую и расчет корреляции сравниваемых полей, была проанализирована степень взаимосвязи синоптических вихревых образований в поле скорости с аномалиями температуры синоптического масштаба на поверхности океана, а также с рельефом дна, изучена роль солености в формировании на синоптических масштабах горизонтального распределения плотности на различных глубинах (Никитин, Касьянов, 1995).

Упомянутая модель четырехмерного анализа совместно с моделью турбулентного переноса примеси, построенной на основе метода блуждающих частиц, и данными повторных среднемасштабных гидрологических съемок

23

была также применена для модельного воспроизведения эволюции полей скорости синоптических течений в районе эксперимента "Абиссаль" и для проведения имитационных расчетов по отслеживанию эволюции облака техногенной взвеси при наличии постоянно действующего источника (Никитин и др., 1995; Никитин, 19956).

Наводнения, в том числе подтопления, можно рассматривать как один из видов течений, поскольку они связаны с перемещениями водных масс, затопляющими низкорасположенные местности, включая населенные пункты. Наводнение является стихийным бедствием, зачастую приводящим к значительному материальному ущербу. Своевременное предупреждение и оповещение о возможности наводнения помогает свести к минимуму такой ущерб. Созданные диссертантом информационные ресурсы, связанные с измерениями уровня моря (реляционные базы данных и автоматический уровнемер на острове Гогланд), призваны служить в первую очередь этой цели (Глава 4).

Результатам исследований структуры и изменчивости циркуляции и уровня вод Мирового океана посвящено огромное количество публикаций. Диссертант считает своим долгом перечислить здесь монографии своих руководителей (Тареев, 1974; Дикий, 1976; Каменкович, 1973; Баренблатт, 1982; Лаппо, 1979; Грузинов, 1986; Саркисян, 1966, 1977, 1991) и старших коллег (Бубнов, 1990; Бурков, 1980, Бышев, 2003; Галеркин и др., 1982; Иванов, 1981; Кошляков, 1987; Нейман и др., 1977; Федоров, 1983; Фомин и др., 1989), труды, советы и замечания которых, а также дискуссии с которыми, в том числе в совместных экспедициях, повлияли на формирование его взглядов на рассматриваемые в диссертации темы.

Диссертантом с соавторами в рамках различных НИР и проектов было подготовлено большое количество атласов гидрометеорологических характеристик в различных районах Мирового океана (7 бумажных общим объемом 931 с. и 15 электронных), хранящихся в научном архиве ГОИН.

24

Атласы представляют собой полезные информационные ресурсы, которые ранее были использованы при написании отчетов и публикаций. Однако публикация самих атласов в таком количестве и объеме в научных изданиях крайне затруднительна, тем более что для надлежащего воспроизведения множественных графических материалов атласов требуется высокое качество печати.

Ценность электронных атласов по сравнению с бумажными заключается в возможности обеспечения высокого цветоразрешения и качества иллюстраций, "зума" - увеличения размещенных в электронных атласах изображений при просмотре на компьютере, доступности для просмотра и скачивания по всему миру, быстроте издания (размещения в Интернете), возможности обновления и коррекции, а также обратной связи.

Наиболее масштабный и продвинутый информационный ресурс, рассматриваемый в диссертации, это описываемая в Главе 1 информационная интерактивная автоматизированная система хранения, обработки, визуализации и анализа данных дрифтерных наблюдений за поверхностными течениями и температурой в Мировом океане - ИС "Дрифтеры" (Nikitin, 2012; Никитин, 2011; Никитин и др., 2005, 2012а, 20126). Эта ИС была разработана в ГОИН в рамках подпрограммы «Создание единой системы информации об обстановке в Мировом океане» федеральной целевой программы «Мировой океан» (проект «Создать информационно-справочную подсистему о фактических течениях в Мировом океане», руководитель Никитин О.П.) при поддержке гранта РФФИ #99-07-90160 (руководитель Никитин О.П.). ИС "Дрифтеры" основана на постоянно пополняемом глобальном историческом (1979-2013 гг.) массиве данных дрейфующих с поверхностными течениями и отслеживаемых со спутников океанографических буев-дрифтеров. Используется также глобальный массив данных о рельефе земной поверхности.

Созданная в 1999-2000 гг. и постоянно совершенствуемая ИС "Дрифтеры", имеющая также название "Компьютерная информационно-справочная система

25

«Поверхностные течения Мирового океана»" (Никитин и др., 2005), предоставляет в интерактивном режиме как фактические данные наблюдений, в том числе осредненные сеточные массивы, так и разнообразную графическую и цифровую (в том числе статистическую) информацию о фактических измеренных течениях и температуре в поверхностном слое любого района Мирового океана.

ИС "Дрифтеры" позволяет рассчитывать и изображать на экране монитора для различных, выбираемых в диалогах пространственно-временных интервалов карты и графики разнообразных характеристик поверхностных течений и температуры. Изображаются и сохраняются в графических файлах карты дрифтерных траекторий, вектора и модуля скорости, кинетической энергии, коэффициента устойчивости течений, температуры поверхности океана, рельефа дна и др. Выполняется расчет различных задаваемых сеточных полей и статистических характеристик скорости течений и температуры воды, расчет графиков внутри- и межгодового хода различных характеристик. Произвольная траектория может быть выбрана "мышью" на любой сводной карте траекторий для ее детального цифрового анализа и построения графиков временной изменчивости компонент, модуля и вектора скорости, а также температуры вдоль траектории. Возможно также анимированное воспроизведение перемещения совокупности или отдельных дрифтеров с поверхностными течениями.

Рассматриваемая ИС "Дрифтеры" предоставляет несравнимо большую информацию о поверхностных океанских течениях и температуре, чем существующие бумажные атласы. Подобные атласы и, в частности, давно не переиздававшийся Атлас океанов (1974, 1977, 1980) основаны на неточных методах расчета скорости течений с использованием редких расчетных сеток (например, 5°х5°) и поэтому показывают весьма упрощенную, безвихревую, схематичную картину океанских течений. Использование современного вида наблюдений - с дрейфующих буев - и современного подхода к обработке и

26

визуализации данных в режиме реального времени по имеющемуся на текущий момент глобальному массиву дрифтерных данных посредством ИС выводит представление океанских течений на качественно иной уровень, позволяя, в частности, изображать не только средние векторные поля течений (периодически уточняемые с каждым обновлением массива данных), но и фактически наблюдаемые завихренные течения (в виде траекторий, в том числе анимированных).

Насколько известно диссертанту, поддерживающему, в частности, контакт с Глобальным дрифтерным центром в США, похожих комплексных систем по хранению, обработке и визуализации данных глобальных дрифтерных наблюдений в мире не существует, хотя средства для хранения дрифтерных данных (базы данных) разработаны в разных странах. Судя по докладам, представляемым на ежегодные ассамблеи Европейского и Американского геофизических союзов, для обработки и визуализации дрифтерных данных используют универсальные пакеты, например, MatLab, Surfer, ArcView, GoogleMap, не учитывающие специфику дрифтерных данных. В этом смысле разработанную диссертантом в ГОИН ИС "Дрифтеры" можно поставить на один уровень с известными, предметно ориентированными программными комплексами Ocean Data View (http://odv.awi.de/en/home) и Java Ocean Atlas (http://joa.ucsd.edu), разработанными для обработки и визуализации гидрологических профильных данных (батометрических, CTD и ХВТ).

В главе 2 излагаются результаты, полученные в рамках многолетнего отечественного эксперимента "Абиссаль", проводившегося в 1983-1990 гг. в северо-восточной части тропической зоны Тихого океана в районе арендуемого Россией участка рудного поля между разломами Кларион и Клиппертон. Дается оценка с точки зрения гидрометеорологии двум отечественным проектам океанского добычного комплекса. Рассматривается вопрос о возможном загрязнении поверхностных вод северо-восточной части тропической зоны Тихого океана в случае развертывания работ по добыче железомарганцевых

27

конкреций. Проанализированы данные гидрологических измерений на меридиональных разрезах и синоптических съемках, а также данные прямых измерений с буйковых станций скорости течений в северной части тропической зоны Тихого океана. Представляются свидетельства существования трех ранее неизвестных слабых тропических подтермоклинных течений. Обсуждаются особенности вертикального профиля и годового хода кинетической энергии низкочастотных течений в районах экспериментов "Абиссаль", "ПОЛИМОДЕ" и "Полигон-70".

Глава 3 посвящена описанию разработанных диссертантом методов восстановления полей гидрофизических характеристик по данным измерений в произвольно расположенных в пространстве точках и применению этих методов для построения карт и оптимизации размещения точек измерений на этапе планирования. Рассматривается вопрос о погрешностях измерений зондами ХВТ, а также с заякоренных буйковых станций. Обсуждается связь заглубленных синоптических вихревых образований и аномалий температуры воды на поверхности океана. Все эти работы проводились в рамках советско-американского проекта "ПОЛИМОДЕ".

В Главе 4 описана реляционная база данных прибрежных уровенных наблюдений на морях, окружающих Россию, а также база сведений о реперах и пунктах уровенных наблюдений. Описан опыт постановки автономного уровнемерного комплекса на острове Гогланд в Финском заливе Балтийского моря, который используется в настоящее время в системе предупреждения краткосрочных наводнений в Санкт-Петербурге. Обсуждается карта распределения скоростей многолетних трендов уровня моря в Финском заливе, построенная с использованием базы данных прибрежных уровенных наблюдений. Показано, что восточная часть Финского залива в районе Санкт-Петербурга подвергается медленному подтоплению. Рассмотрено влияние изменчивости ветров на вариации расхода течений через Берингов пролив.

На защиту выносятся следующие новые научные результаты:

1. Создана ИС "Дрифтеры", которая предоставляет по запросам разнообразную графическую, цифровую и статистическую информацию об измеренных течениях и температуре в поверхностном слое любого задаваемого района Мирового океана. С помощью ИС "Дрифтеры" и массива дрифтерных данных за период с 1979 по 2012 г. получен ряд интересных результатов, характеризующих поверхностные течения Мирового океана - определены области Мирового океана, где поверхностные течения могут достигать высоких значений скорости; показано, что обширные области слабых средних поверхностных течений в трех океанах приурочены в обоих полушариях к широте 30°; рассчитана средняя скорость поверхностных течений Мирового океана и средняя температура вод на его поверхности; уточнены положения поверхностных течений в Северной Атлантике, в частности, течения Ирмингера; показана двухструйность и высокая устойчивость Норвежского течения и определены источники его питания; показано значительное влияние рельефа дна на направления поверхностных течений в северной части Северной Атлантики; установлено, что сезонная изменчивость скорости Гольфстрима, а также Основного черноморского течения характеризуется двумя максимумами и двумя минимумами в течение года.

2. Обнаружено существование в северной тропической зоне Тихого океана трех ранее неизвестных протяженных зональных тропических течений.

3. Сформулирована концепция вертикальной структуры низкочастотных течений открытого океана.

4. Разработан метод восстановления полей гидрологических характеристик по данным измерений в нерегулярно расположенных в пространстве точках, не требующий знания статистических характеристик восстанавливаемого поля. С помощью метода можно контролировать точность восстановления полей измеряемой величины и ее дифференциальных характеристик и планировать размещение станций на океанографических полигонах.

5. Показано, что по сравнению со многими другими городами в Финском заливе, где подъем земной коры компенсирует повышение уровня моря за счет глобального потепления, Санкт-Петербург в результате оседания находится в наиболее неблагоприятном положении с точки зрения постепенного затопления.

Основные выводы диссертации приведены в Заключении, в разделах "Новизна работы и основные научные результаты", а также "Практическая значимость работы".

Заключение диссертации по теме «Океанология», Никитин, Олег Петрович

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Новизна работы и основные научные результаты

1. Создана информационная интерактивная автоматизированная компьютерная система хранения, математической обработки, визуализации и анализа данных глобальных наблюдений за поверхностными течениями и температурой в Мировом океане с помощью отслеживаемых со спутников дрейфующих океанографических буев - дрифтеров (ИС "Дрифтеры"). ИС предоставляет по запросам разнообразную графическую и статистическую информацию об измеренных течениях и температуре в поверхностном слое любого задаваемого района Мирового океана.

На основе ИС "Дрифтеры" и собранного массива дрифтерных данных за период с 1979 по 2012 г. получены следующие результаты:

• построен ряд новых, не публиковавшихся ранее карт, характеризующих поверхностные течения Мирового океана;

• показано, что обширные области слабых средних течений в трех океанах приурочены в обоих полушариях к широте 30°;

• определены области Мирового океана, где течения могут достигать высоких значений скорости;

• рассчитана средняя скорость поверхностных течений Мирового океана и средняя температура вод на его поверхности;

• уточнены положения течений в Северной Атлантике, в частности, течения Ирмингера;

• показана двухструйность и высокая устойчивость Норвежского течения и определены источники его питания;

• показано значительное влияние рельефа дна на направления поверхностных течений в северной части Северной Атлантики;

• установлено, что сезонная изменчивость скорости Гольфстрима, а также Основного черноморского течения характеризуется двумя максимумами и двумя минимумами в течение года.

2. Получены свидетельства существования в северной тропической зоне Тихого океана трех ранее неизвестных протяженных зональных тропических течений. Одно из них располагается под восточным

274

Межпассатным противотечением и направлено на запад. Два других располагаются соответственно в центральной части западного Северного Пассатного течения и под его южной ветвью и направлены на восток.

3. Предложена научная концепция вертикальной структуры низкочастотных (ниже инерционной частоты) течений открытого океана, состоящая их трех положений (гипотез): а) Во внеэкваториальных глубоководных районах Мирового океана вдали от берегов с выраженным крупномасштабным течением в верхнем слое имеет место трехслойная вертикальная структура поля скорости низкочастотных течений в силу того, что течения в верхнем, промежуточном и придонном слоях в основном вызываются и поддерживаются различными гидродинамическими процессами. б) Указанным слоям на осредненном за длительный срок (среднегодовом) вертикальном профиле удельной кинетической энергии (КЭ) низкочастотных течений в этих районах соответствуют максимумы КЭ. При этом годовой ход КЭ (интенсивности) низкочастотных течений в выделенных трех слоях различен и в разных слоях внутригодовые максимумы КЭ наблюдаются в разное время. в) Сезоны усиления крупномасштабных течений в этих районах сопровождаются усилением неравномерности вертикального распределения КЭ низкочастотных течений, их бароклинизацией. Сезонам ослабления крупномасштабных течений соответствуют периоды баротропизации, в которые вертикальное распределение КЭ по всей толще океана наиболее равномерно. Переход от периода бароклинизации к периоду баротропизации связан с перераспределением энергии между указанными выше слоями и сопровождается перемещением от слоя к слою с задержкой в 2-3 месяца уединенного возмущения в поле КЭ. Это возмущение, проникая в

275 глубинные слои океана, повышает там уровни КЭ низкочастотных течений. Им отчасти можно объяснить существование сравнительно сильных течений на больших глубинах. Благодаря ему сезонные изменения КЭ низкочастотных течений в верхнем и нижнем слоях океана могут происходить в противофазе.

4. Разработан метод восстановления полей гидрологических характеристик по данным измерений в нерегулярно расположенных в пространстве точках, не требующий знания статистических характеристик восстанавливаемого поля. Метод основан на последовательных аппроксимациях восстанавливаемого поля (предполагаемого детерминированным и гладким) сглаживающими поверхностями все более сложного вида. Каждая поверхность представляет собой линейную комбинацию ортонормированных на системе точек измерений базисных функций от горизонтальных координат, коэффициенты которой находятся методом наименьших квадратов по данным измерений. Выведены критерии, которым должна удовлетворять наилучшая сглаживающая поверхность.

На основе разработанного метода рассмотрено влияние расположения точек измерений на точность восстановления полей измеряемой величины и ее дифференциальных характеристик. Выведены формулы, с помощью которых можно контролировать точность восстановления указанных полей и планировать размещение станций на океанографических полигонах.

Метод интенсивно использовался при планировании и обработке данных крупных океанских экспериментов "Абиссаль" и ПОЛИМОДЕ.

5. Показано, что по сравнению со многими другими городами в Финском заливе, где подъем земной коры в определенной степени компенсирует повышение уровня моря за счет глобального потепления, Санкт-Петербург в результате оседания находится в наиболее неблагоприятном положении с точки зрения постепенного затопления.

Построенная в 2011 г. 25-км дамба для защиты от краткосрочных наводнений вследствие штормовых нагонов не защищает метрополис от этого вида наводнений.

Практическая значимость работы

1. Официальным источником информации в РФ о течениях Мирового океана до сих пор остается давно не переиздававшийся Атлас океанов, где приведены карты циркуляции вод11. Рассчитанные на основе приближенных методов, эти карты показывают весьма упрощенные, схематические, безвихревые картины океанских и морских течений. С помощью созданной соискателем ИС "Дрифтеры" появилась возможность построения более точных и детальных современных карт поверхностных течений на основе данных их прямых измерений с помощью дрейфующих океанографических буев. Следует отметить, что к настоящему времени для многих районов Мирового океана уже накоплены достаточно представительные многолетние массивы таких данных.

Продукция ИС "Дрифтеры" уже не раз использовалась в течение последних 14 лет в различных проектах и для удовлетворения запросов от различных организаций, в том числе правительственных и зарубежных.

В 1999 г. с помощью ИС "Дрифтеры" были обнаружены массовые грубые ошибки в массиве дрифтерных данных (1989-1998 гг.), подготовленном в рамках эксперимента WOCE12 и размещенном на сервере уполномоченного канадского центра архивации дрифтерных данных

11 Атлас океанов. Серия из 3-х томов: Тихий, Атлантический и Индийский, Северный ледовитый океаны. Министерство обороны СССР. Военно-морской флот, 1974-80 гг.

12 World Océan Circulation Experiment (1990-2002 гг.) - эксперимент по исследованию глобальной океанской циркуляции. 1 "I

МЕБ8 , а также на компакт-диске, подготовленном к конференции WOCE-1998 в Галифаксе (Канада). После систематизации и классификации обнаруженных ошибок соискателем был подготовлен доклад, который обсуждался на совещании Комитета по подготовке данных \\ЮСЕ и был помещен на официальный сервер исполнительного комитета \VOCE. В результате обсуждения было принято решение о дополнительной редакции и замене находящихся в открытом доступе на WWW-cepвepe МЕ08 дрифтерных данных с учетом сделанных в докладе замечаний.

Подготовленная с помощью ИС "Дрифтеры" информация о поверхностных течениях предоставлялась в 2000 г. для района гибели атомной подводной лодки "Курск" в Баренцевом море, а в 2009 г. - для района падения французского самолета А-330 в тропической Атлантике. В 2002 г. ИС "Дрифтеры" использовалась для удовлетворения запроса МИД РФ о вероятности переноса нефтяных загрязнений в северной части Тихого океана поверхностными течениями от американского побережья Аляски в сторону российской Камчатки, а в 2011 г. - для определения путей распространения с поверхностными течениями и вероятности достижения российских берегов радиоактивного загрязнения вследствие аварий (после удара цунами) на АЭС "Фукусима-1".

Исходя из опыта работы, соискатель рекомендует иметь в морских подразделениях МЧС РФ наготове сигнальные буи (способные при дрейфе в море передавать информацию о своем местонахождении по системе спутниковой связи), которые оперативно сбрасывать с самолета в район морской катастрофы для облегчения поиска людей, обломков судов и

Ныне ISDM: Integrated Science Data Management. самолетов, определения направления перемещения загрязнений, в том числе, . радиоактивных.

2. Частью упомянутой ИС является клиент-серверная реляционная база дрифтерных данных о скоростях поверхностных течений и температуре воды Мирового океана, размещенная на сервере ГОИН. Эта база данных, а также разработанная соискателем клиент-серверная реляционная база исторических среднемесячных данных об уровне морей, окружающих Россию, входят в состав распределенных баз данных национальной Единой системы информации об обстановке в Мировом океане (ЕСИМО).

3. Разработанная соискателем реляционная база сведений о морских пунктах уровенных наблюдений, включая сведения об уровнемерных устройствах и близрасположенных реперах геодезической сети, представляет собой мобильный информационный ресурс, удобный для сбора и хранения разнообразных сведений (в цифровом, текстовом и графическом виде) во время инспекций уровнемерных пунктов и полевых геодезических работ.

4. Дана экспертная оценка с точки зрения гидрометеорологии и экологии двух отечественных проектов океанского комплекса по добыче полиметаллических конкреций со дна глубоководной области Тихого океана. Приведены аргументы против трубно-гидравлической системы добычи и подъема конкреций, которая разрабатывалась такими организациями, как ЦКБ "Восток", ВНИПИ "Океанмаш", ЦКБ "Океангеотехника", ПО "Южморгеология", Московская горная академия, в пользу лифтовой системы, разработанной в НПО "Энергия". Соискатель выступал с соответствующими докладами на Советах главных конструкторов трубно-гидравлической системы "Урал" в ЦКБ "Восток" (Санкт-Петербург) и ВНИПИ "Океанмаш" (Днепропетровск). Заключительный отчет на эту тему был направлен в Управление ресурсов недр шельфа и Мирового океана

Комитета РФ по геологии и использованию недр и в Министерство науки и технологии РФ.

5. Разработанный метод восстановления полей гидрологических характеристик по данным измерений в нерегулярно расположенных в пространстве точках использовался для построения карт полей температуры в районе синоптико-динамического эксперимента ПОЛИМОДЕ. Сто восемь карт температуры, построенных для различных глубин по данным 27 съемок зондами ХВТ, были включены в Атлас ПОЛИМОДЕ, изданный в США в 1986 г.

6. Упомянутый метод позволяет заранее рассчитывать погрешность восстановления полей измеряемой величины и ее производных в зависимости от расположения точек измерений. Это свойство было использовано при планировании конфигурации системы из 13-ти АБС (полигона), поставленной в 1986 г. в период эксперимента "Абиссаль" в Тихом океане.

7. На основе расчетов по разным наборам данных наблюдений даны дополнительные свидетельства в пользу той точки зрения (широко обсуждавшейся в 1970-80 гг.), что применение АБС с поверхностным поддерживающим буем как платформы для измерений приводит к систематическому завышению измеряемого модуля скорости течения, в то время как температура воды и направление течения определяются удовлетворительно.

8. Разработанную при участии соискателя технологию постановки и запуска в эксплуатацию автономных необслуживаемых уровнемерных комплексов, которые в автоматическом режиме передают данные измерений по каналу сотовой связи на FTP-сервер, а с него на персональные компьютеры конечных пользователей, можно рекомендовать для использования при постановках в пунктах береговых наблюдений, включая

280 пункты, расположенные в труднодоступных, малонаселенных, плохо обустроенных, замерзающих морских регионах. Установленный под руководством соискателя уровнемерный комплекс на труднодоступном острове Гогланд в Балтийском море успешно передает с 2007 г. информацию об уровне моря в Северо-Западное управление гидрометеослужбы -информацию, которая используется при прогнозе невских наводнений.

Список литературы диссертационного исследования доктор физико-математических наук Никитин, Олег Петрович, 2013 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Абрамов Р.В. Изменчивость ветра на полигоне ПОЛИМОДЕ // Океанологические исследования. 1984. № 36. С.76-100.

2. Андерсон Т. Статистический анализ временных рядов. М.: Мир, 1976. 755 с.

3. Атлас течений Черного моря. Гидрографическое управление военно-морских сил. Главная морская обсерватория. Издательство Гидрографическое управление ВМС, 1950. - 22 с.

4. Атлас океанов: В 3 т. Министерство обороны СССР. Военно-морской флот. Т. 1. Тихий океан, 1974. 323 е.; Т. 2. Атлантический и Индийский океаны, 1977. 334 е.; Т. 3. Северный ледовитый океан, 1980. 190 с.

5. Аханянова Г.В., Бышев В.И. Некоторые результаты анализа структуры пространственных неоднородностей поля течений // Океанологические исследования. 1975. № 28. С. 89-93.

6. Ашевский А.О., Никитин О.П. Гидрологический атлас эксперимента "Абиссаль": В 2 т. М.: ГОИН. Т. 1, 1992. 86 е.; Т. 2, 1992. 101 с.

7. Ашевский А.О., Никитин О.П. Распределение океанографических характеристик на гидрологических разрезах в северо-восточной части тропической зоны Тихого океана. М.: ГОИН, 1995. 111 с.

8. Балакин P.A., Зограф Д.А., Першин A.A., Соков A.B. Придонная самовсплывающая буйковая станция для измерения течений на абиссальных глубинах // Комплексные океанографические исследования в тропической зоне Тихого океана / Под ред. О.П. Никитина. М.: Гидрометеоиздат. 1991. С. 8-17.

9. Баранов Е.И., Колинко A.B., Регентовский B.C. Гидрологическая структура и термодинамика вод Ньюфаундлендской энергоактивной зоны // Крупномасштабное взаимодействие океана и атмосферы и формирование гидрофизических полей / Под ред. С.С. Лаппо. М.: Гидрометеоиздат. 1989. С. 102-108.

10. Баренблатт Г.И. Подобие, автомодельность, промежуточная асимптотика: теория и приложения к геофизической гидродинамике. Л.: Гидрометеоиздат, 1982. 256 с.

11. Беляев Б.Н. О сопоставимости информации о морских течениях от различных источников // Метеорология и гидрология. 1984. № 4. С. 109111.

12. Беляев К.П., Гулев С.К., Лаппо С.С., Терещенков В.П. Применение четырехмерного анализа гидрофизических полей для оценки теплового баланса океана // Изв. АН СССР. Сер. Физика атмосферы и океана. 1990. Т. 26. № 10. С. 1098-1102.

13. Беляев К.П., Терещенков В.П. Модель четырехмерного анализа и результаты расчетов // Локальное взаимодействие океана и атмосферы в Ньюфаундленской энергоактивной области / Под ред. С.С. Лаппо. М.: Гидрометеоиздат. 1990. С. 64-71.

14. Борисенков Е.П. Физико-статистические методы анализа и предвычисления метеорологических полей // Тр. ААНИИ. 1963. Т. 263. С. 192.

15. Бубнов В.А. Циркуляция вод экваториальной зоны Мирового океана. Л.: Гидрометеоиздат, 1990. 280 с.

16. Бурков, 1960. Исследование экваториальных течений Тихого океана. Океанологические исследования. М.: Сов. радио, 1960. № 2. С. 117-126.

17. Бурков В.А. Общая циркуляция Мирового океана. Л.: Гидрометеоиздат, 1980. 256 с.

18. Бурков В.А., Харламов А.И. Два режима многолетней изменчивости зимних зональных бароклинных течений на разрезе Япония // Океанология. 1985. Т.25. Вып. 6. С. 918-925.

19. Бурков В.А. Водные массы и течения // Результаты океанологических исследований в восточной части тропической зоны Тихого океана / Под ред. А.Ф. Ляшенко, В.А. Рожкова. Л.: Гидрометеоиздат, 1990. С. 22-51.

20. Бурков В.А., Лежнев В.В. О сезонной изменчивости экваториально-тропических течений Тихого океана // Океанология. 1992. Т. 32. Вып. 5. С. 830-835.

21. Быков В.В., Курбаткин Г.П. Опыт объективного анализа аэрологических данных // Изв. АН СССР. Сер. геофизич. 1961. № 2.

22. Бышев В.И., Чекотило К.А. Особенности крупномасштабного движения вод в океане // Атлантический гидрофизический Полигон-70 / Под ред. В.Г. Корта, В.С. Самойленко. М.: Наука, 1974. С. 152-162.

23. Бышев В.И., Корт В.Г., Нейман В.Г. Статистические оценки горизонтальной структуры синоптических возмущений открытого океана// Океанологические исследования. М.: Сов. радио, 1981. № 34. С. 23-32.

24. Бышев В.И. Синоптическая и крупномасштабная изменчивость океана и атмосферы. М.: Наука, 2003. 344 с.

25. Василенко В.М., Мирабель А.П. Об особенности вертикальной структуры глубинных течений в районе полигона ПОЛИМОДЕ // Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана. 1980. Т. 16. № 12. С. 1326-1330.

26. Виноградова К.Г., Никитин О.П. Таблицы среднемесячных значений и стандартных отклонений поля температуры на полигоне ПОЛИМОДЕ в двухградусных квадратах // Известия ПОЛИМОДЕ. М.: ИО АН СССР. 1982. Вып. 5. С. 3-31.

27. Виноградова К.Г., Никитин О.П. Таблицы среднегодовых значений и стандартных отклонений поля температуры на полигоне ПОЛИМОДЕ в одноградусных квадратах // Известия ПОЛИМОДЕ. М.: ИО АН СССР. 1982. Вып. 5. С. 32-39.

28. Виноградова К.Г., Никитин О.П. О съемках ХВТ в Северной Атлантике в 1975-1978 гг. // Известия ПОЛИМОДЕ. М.: ИО АН СССР. 1984. Вып. 9. С.12-35.

29. Виноградова К.Г., Никитин О.П. Таблицы значений температуры на стандартных горизонтах по данным ХВТ-зондирований ПОЛИМОДЕ. Часть I // Известия ПОЛИМОДЕ. М.: ИО АН СССР. 1984. Вып.17. С. 3108.

30. Виноградова К.Г., Никитин О.П. Таблицы значений температуры на стандартных горизонтах по данным ХВТ-зондирований ПОЛИМОДЕ. Часть II // Известия ПОЛИМОДЕ. М.: ИО АН СССР. 1984. Вып. 18. С. 3110.

31. Галеркин Л.И., Бараш М.Б., Сапожников В.В., Пастернак Ф.А. Тихий океан. Сер. Природа и ресурсы Мирового океана. М. Мысль, 1982. 316 с.

32. Гандин Л.С. Оптимальная интерполяция векторных полей // Труды ГГО. 1964. Т. 165. С. 47-59.

33. Гандин Л.С., Каган Р.Л. Статистические методы интерпретации метеорологических данных // Л.: Гидрометеоиздат, 1976. 360 с.

34. Глумов И.Ф. Автоматизированные геофизические комплексы для изучения геологии и минеральных ресурсов Мирового океана // М.: Недра, 1986. 344 с.

35. Гордеева С.М., Малинин В.Н., Малинина Ю.В. Современные колебания морского уровня в Кронштадте и их возможные изменения к концу столетия // Общество. Среда. Развитие (Terra Humana). 2010. № 3. С. 251-256.

36. Грачев Ю.М., Гущин O.A., Еникеев В.Х., Кошляков М.Н., Титов Б.В., Тихомирова Т.Г. Объективный анализ поля синоптической компоненты течений на горизонте 700 м по данным ПОЛИМОДЕ // Изв. ПОЛИМОДЕ. М.: ИО АН СССР. 1978. Вып. 1. С. 11-22.

37. Грачев Ю.М., Еникеев В.Х., Кошляков М.Н.. Тихомирова Т.Г. О пространственной структуре и изменчивости поля синоптических океанских вихрей // Докл. АН СССР. 1978. Т. 243. С. 1040.

38. Грачев Ю.М., Кошляков М.Н., Михайличенко Ю.Г. Атлас синоптических течений на полигоне ПОЛИМОДЕ // Известия ПОЛИМОДЕ. М.: ИО АН СССР. 1982. Вып. 11. 262 с.

39. Грачев Ю.М., Кошляков М.Н., Михайличенко Ю.Г. Синоптические вихри в Саргассовом море. М.: Наука, 1988. 219 с.

40. Григорьева Н.В., Никитин О.П. Атлас карт вертикальной структуры полей температуры, солености, плотности. Составлен по результатам данных гидрологических съемок, выполненных в северо-восточной части тропической зоны Тихого океана в период с 1984 по 1989 гг. (проект "Абиссаль") II Мл ГОИН, 1991. 51 с.

41. Грузинов В.М. Гидрология фронтальных зон Мирового океана Л.: Гидрометеоиздат, 1986. 272 с.

42. Демышев С.Г., Коротаев Г.К., Кныш В.В. Моделирование сезонной изменчивости температурного режима Черного моря // Изв. РАН. Сер. Физика атмосферы и океана. 2004. Т. 40. № 2. С. 259-270.

43. Дикий Л. А., Никитин О.П. О характере неустойчивости одного двухслойного бароклинного течения // Изв. АН СССР. Сер. Физика атмосферы и океана. 1975. Т. 11. № 3. С. 308-311.

44. Дикий JI.A. Гидродинамическая устойчивость и динамика атмосферы. JL: Гидрометеоиздат, 1976. 110 с.

45. Жданов М.А., Каменкович В.М. Об одном методе расчета поля скорости крупномасштабных климатических течений // Океанология. 1984. Т. 24. Вып. 1.С. 25-33.

46. Жданов М.А., Каменкович В.М. К методике расчета скорости крупномасштабных течений по данным плотности // Океанология. 1985. Т. 25. Вып. 4. С. 568-571.

47. Журбас В.М., Зацепин А.Г., Григорьева Ю.В., Еремеев В.Н., Кременецкий В.В., Мотыжев C.B., Поярков С.Г., Пулейн П.-М., Станичный C.B., Соловьев Д.М. Циркуляция вод и характеристики разномасштабных течений в верхнем слое Черного моря по дрифтерным данным // Океанология. 2003. Т. 43, № 6. С. 1-15.

48. Иванов Ю.А. Крупномасштабная и синоптическая изменчивость полей в океане. М.: Наука, 1981. 168 с.

49. Иванов Ю.А., Корт В.Г., Шаповалов С.М. Экспериментальные исследования Калифорнийской ветви Северного пассатного течения // Океанологические исследования. 1988. № 41. С. 5-9.

50. Каменкович В.М. Основы динамики океана. JL: Гидрометеоиздат, 1973. 240 с.

51. Каменкович В.М., Кошляков М.Н., Монин A.C. Синоптические вихри в океане. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. 512 с.

52. Касьянов С.Ю., Никитин О.П. Атлас карт полей температуры, солености, плотности, скорости горизонтальных и вертикальных течений, построенных на основе четырехмерного анализа данных гидрологических съемок в северо-восточной части тропической зоны Тихого океана в период с 1984 по 1989 гг. (проект "Абиссаль") // М.: ГОИН, 1990. 84 с.

53. Касьянов С.Ю., Никитин О.П. Компьютерный атлас карт полей температуры, солености, плотности, скорости течений и рельефа дна в районе эксперимента "Абиссаль" с возможностью наложения одной карты на другую и расчета корреляции полей [Электронный ресурс] // М.: ГОИН, 1995.

54. Касьянов С.Ю., Никитин О.П. Компьютерный атлас приводного ветра в северо-восточной части тропической зоны Тихого океана в период с 1945 по 1989 гг. [Электронный ресурс] // М.: ГОИН, 1996.

55. Касьянов С.Ю., Никитин О.П. Компьютерный атлас поверхностной температуры воды в северо-восточной части тропической зоны Тихого океана в период с 1946 по 1987 гг. [Электронный ресурс] // М.: ГОИН, 1996.

56. Касьянов С.Ю., Никитин О.П. Компьютерный атлас атмосферного давления на уровне моря в северо-восточной части тропической зоны Тихого океана в период с 1946 по 1987 гг. [Электронный ресурс] // М.: ГОИН, 1996.

57. Касьянов С.Ю., Никитин О.П. Компьютерный атлас приводной температуры воздуха в северо-восточной части тропической зоны Тихого океана в период с 1946 по 1987 гг. [Электронный ресурс] // М.: ГОИН, 1996.

58. Касьянов С.Ю., Никитин О.П. Компьютерный атлас-справочник траекторий атмосферных тропических циклонов и их параметров в

северо-восточной части тропической зоны Тихого океана в период с 1949 по 1996 гг. [Электронный ресурс] // М.: ГОИН, 1997.

59. Касьянов С.Ю., Никитин О.П. Компьютерный атлас-справочник гидролого-гидрохимических параметров морской воды (температура, соленость, плотность, растворенный кислород, щелочность, фосфаты, силикаты, нитриты, нитраты, водородный показатель) на различных глубинах в районе первоначальной деятельности совместной организации Интерокеанметалл в тропической зоне Тихого океана [Электронный ресурс] // М.: ГОИН, 1997.

60. Касьянов С.Ю., Никитин О.П. Компьютерный атлас скоростей течений на различных глубинах в районе первоначальной деятельности совместной организации Интерокеанметалл в тропической зоне Тихого океана [Электронный ресурс] // М.: ГОИН, 1997.

61. Касьянов С.Ю., Никитин О.П. Компьютерная база данных о фактических течениях в навигационном слое в районе первоначальной деятельности совместной организации Интерокеанметалл в тропической зоне Тихого океана [Электронный ресурс] // М.: ГОИН, 1997.

62. Касьянов С.Ю., Музыка Г.В., Никитин О.П. О дрифтерных наблюдениях за поверхностными течениями Мирового океана // Исследовано в России. 2000. Вып. 50. С. 676-685.

63. Касьянов С.Ю., Никитин О.П. Компьютерный атлас лагранжевых течений в поверхностном слое Мирового океана // Исследовано в России. 2001. Вып. 154. С. 1768-1776.

64. Кныш В.В., Моисеенко В.А., Саркисян A.C., Тимченко И.Е. Комплексное использование измерений на гидрофизических полигонах океана в четырехмерном анализе // Докл. АН СССР. 1980. Т. 252. № 4. С. 832-836.

65. Кныш B.B. Гидротермодинамические модели океана в алгоритме многоэлементного четырехмерного анализа гидрофизических полей. Дисс. докт. физ.- мат. наук. Севастополь: МГИ АН УССР, 1981. 396 с.

66. Кныш В.В. Многоэлементный четырехмерный анализ основных гидрофизических полей океана // Изв. АН СССР. Сер. Физика атмосферы и океана. 1982. Вып. 18. № 4. С. 391-398.

67. Кооль JI.B., Романов Ю.А., Самойленко B.C., Шишков Ю.А. Исследования атмосферной циркуляции в тропических широтах Северной Атлантики на Атлантическом гидрофизическом полигоне // Атлантический гидрофизический Полигон-70 / Под ред. В.Г. Корта, B.C. Самойленко. М.: Наука, 1974. С. 20-45.

68. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике // М.: Наука, 1973. 832 с.

69. Корт В.Г., Нейман В.Г. Атлантический гидрофизический полигон 1970 г. // Атлантический гидрофизический Полигон-70 / Под ред. В.Г. Корта, B.C. Самойленко. М.: Наука, 1974. С. 3-19.

70. Корт В.Г., Бышев В.И., Тарасенко В.М. Синоптическая изменчивость течений на Атлантическом полигоне // Атлантический гидрофизический Полигон-70 / Под ред. Под ред. В.Г. Корта, B.C. Самойленко. М.: Наука, 1974. С. 181-188.

71. Кошляков М.Н., Грачев Ю.М. Среднемасштабные течения на гидрофизическом полигоне в тропической Атлантике // Атлантический гидрофизический Полигон-70 / Под ред. В.Г. Корта, B.C. Самойленко. М.: Наука, 1974. С. 163-180.

72. Кошляков М.Н. Вихри открытого океана // Синоптические вихри в океане / Каменкович В.М., Кошляков М.Н., Монин A.C. JL: Гидрометеоиздат. 1987. С. 292-426.

73. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Гидродинамика. Теоретическая физика. Т. 6. М.: Гостехтеоретиздат, 1953. 788 с.

74. Jlanno С.С. Среднемасштабные динамические процессы океана, возбуждаемые атмосферой. М.: Наука. 1979. 183 с.

75. Ластовецкий Е.И. Инструментальные измерения течений на южной периферии Северного пассатного течения // Труды ДВНИГМИ. 1979. Вып. 77. С. 101 - 111.

76. Ластовецкий Е.И. О глубинном противотечении южной периферии Северного Пассатного течения // Результаты экспедиции КИСЗ-80. Ч. 1 -2. / Под ред. В.В. Покудова. Л.: Гидрометеоиздат, 1981. С. 269 - 271.

77. Лежнев В.В., Никитин О.П. О выполнимости геострофических соотношений для низкочастотных течений в тропиках // Исследование океанографических процессов в тропической зоне Тихого океана / Под ред. А.Ф. Ляшенко, О.П. Никитина и В.Х. Германа. М.: Гидрометеоиздат, 1989. С. 136-148.

78. Мамаев О.И. Термохалинный анализ вод Мирового океана. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. 296 с.

79. Мещерская A.B., Руховец Л.В., Юдин М.И. и др. Естественные составляющие метеорологических полей. Л.: Гидрометеоиздат, 1970. 189 с.

80. Нейман В.Г., Бурков В.А., Щербинин А.Д. Динамика вод Индийского океана. М.: Научный мир, 1997. 231 с.

81. Нелезин А.Д. О вихревых образованиях в северной экваториальной области Тихого океана // Тр. ДВНИИ. 1979. Вып. 77. С. 82-90.

82. Нежиховский Б.Р. Влияние погрешностей статистических характеристик на точность оптимальной интерполяции // Метеорология и гидрология. 1981. №2. С. 77-85.

83. Нешиба С. Океанология. М.: Мир, 1991. 414 с.

84. Никитин О.П., Тареев Б.А. К теории релеевской конвекции на вращающейся Земле в окрестности экватора // Докл. АН СССР. 1971. Т. 196. №2. С. 331-334.

85. Никитин О.П., Тареев Б.А. Релеевская конвекция на вращающейся Земле вблизи экватора // Изв. АН СССР. Сер. Физика атмосферы и океана. 1971. Т. 7. №5. С. 534-541.

86. Никитин О.П., Тареев Б.А. Меандры Гольфстрима как следствие бароклинной неустойчивости в простой двухслойной модели // Изв. АН СССР. Сер. Физика атмосферы и океана. 1972. Т. 8. № 9. С. 973-980.

87. Никитин О.П. О принципе изменения устойчивости для конвекции с учетом вращения // Изв. АН СССР. Сер. Физика атмосферы и океана.

1973. Т. 9. №11. С. 1190-1192.

88. Никитин О.П. Некоторые вопросы динамики неустойчивых возмущений в стратифицированном океане. Автореф. дисс. канд. физ.-мат. наук. М.:

1974. 10 с.

89. Никитин О.П. Баротропная и бароклинная неустойчивость (обзор линейной теории) // Исследование синоптической изменчивости океана Севастополь: МГИ АН УССР, 1977. С. 209-220.

90. Никитин О.П. О выборе основного течения в геофизической теории устойчивости // Исследование синоптической изменчивости океана. Севастополь: МГИ АН УССР, 1977. С. 221-230.

91. Никитин О.П. Погрешности данных термозонда ХВТ Т7 // Структура, кинематика и динамика синоптических вихрей. Севастополь: МГИ АН УССР, 1980. С. 129-138.

92. Никитин О.П. Восстановление синоптического поля скорости на полигоне ПОЛИМОДЕ на основе кусочной полиномиальной среднеквадратичной аппроксимации // Океанология. 1980. Т. 20. Вып. 3. С. 441-450.

93. Никитин О.П. Оценка уровня остаточного шума после низкочастотной фильтрации во временных рядах наблюдений компонент скорости течений // Известия ПОЛИМОДЕ. М.: ИО АН СССР. 1981. Вып.З. С. 4347.

94. Никитин О.П. Выделение синоптической составляющей из данных гидрологической съемки // Океанология. 1982. Т. 22. Вып. 4. С.562-568.

95. Никитин О.П., Элькен Ю.Я. Выделение синоптической составляющей из данных единичной гидрологической съемки. Численные эксперименты // Известия ПОЛИМОДЕ. М.: ИО АН СССР.1982. Вып. 6. С. 3-38.

96. Никитин О.П., Элькен Ю.Я. Выделение синоптической составляющей из данных единичной гидрологической съемки // II Всесоюзный съезд океанологов. Тезисы докладов. Физика и химия океана. Вып. 2. Севастополь: МГИ АН УССР, 1982. С. 176-177.

97. Никитин О.П. Данные ХВТ ПОЛИМОДЕ // Известия ПОЛИМОДЕ. М.: ИО АН СССР. 1984. Вып. 9. С. 3-11.

98. Никитин О.П. О построении синоптических полей гидрофизических характеристик по данным измерений // Материалы II Всесоюзного симпозиума "Тонкая структура и синоптическая изменчивость морей". Таллин, 1984. С. 93-94.

99. Никитин О.П. Влияние расстановки гидрологических станций на точность восстановления полей измеряемой величины и ее производных // Известия ПОЛИМОДЕ. М.: ИО АН СССР. 1984. Вып.10. С. 3-12.

100. Никитин О.П., Элькен Ю.Я. Влияние расстановки гидрологических станций на точность восстановления полей измеряемой величины и ее производных. Численные эксперименты // Известия ПОЛИМОДЕ. М.: ИО АН СССР. 1984. Вып. 10. С. 13-55.

101. Никитин О.П. Аномалии температуры поверхности океана и синоптические возмущения // Известия ПОЛИМОДЕ. М.: ИО АН СССР.

1985. Вып. 14. С. 29-33.

102. Никитин О.П., Элькен Ю.Я. О погрешностях восстановления гидрологических полей и полей их дифференциальных характеристик методом аппроксимации ортогональными функциями // Океанология.

1986. Т. 26. Вып. 5. С. 743-750.

103. Никитин О.П. Влияние расстановки гидрологических станций на точность восстановления полей измеряемой величины и ее дифференциальных характеристик // Тезисы докладов на III съезде советских океанологов. Физика и химия океана. Л.: Гидрометеоиздат,

1987. С. 137-138.

104. Никитин О.П., Первухина М.Э. Синоптическая изменчивость гидрофизических полей в северо-восточной тропической зоне Тихого океана // Тезисы докладов на III съезде советских океанологов. Физика и химия океана. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. С. 138.

105. Никитин О.П. О систематическом несоответствии измеренных и рассчитанных сдвигов скорости течений // Деп. в ИЦ ВНИИГМИ-МЦД. № 856-ГМ89. М.: ГОИН, 1989. 38 с.

106. Никитин О.П. Геострофический и измеренный вертикальный сдвиг скорости течений в океане // Измерение океанских течений / Под ред. A.C. Монина. М.: Наука, 1989. С. 111-120.

107. Никитин О.П. Отчет отряда обработки океанографической информации // Отчет о работах в 52-ом рейсе НИСП "Георгий Ушаков". Одесса. 1989. С. 419-453. (ГОИН. Научный архив. №5608).

108. Никитин О.П., Первухина М.Э. Эволюция синоптических полей скорости течения и температуры воды по данным буйкового полигона в тропической зоне Тихого океана // Исследование океанографических

293

процессов в тропической зоне Тихого океана / Под ред. А.Ф. Ляшенко, О.П. Никитина и В.Х. Германа. М.: Гидрометеоиздат, 1989. С. 148-155.

109. Никитин О.П. Результаты экспедиционных исследований синоптических течений в северо-восточной части тропической зоны Тихого океана // Материалы 3 Всесоюзного симпозиума "Тонкая структура и синоптическая изменчивость морей и океанов". Таллин, 1990. С. 114115.

110. Никитин О.П. Синоптическая изменчивость // Результаты океанологических исследований в восточной части тропической зоны Тихого океана / Под ред. А.Ф. Ляшенко, В.А. Рожкова. Л.: Гидрометеоиздат, 1990. С. 112-119.

111. Никитин О.П., Первухина М.Э. Альбом графиков временных реализаций скоростей течений, измеренных на автономных буйковых станциях на гидрофизических полигонах в северо-восточной части тропической зоны Тихого океана в период с 1984 по 1989 гг. (проект "Абиссаль") // М.: ГОИН, 1990. 330 с.

112. Никитин О.П., Первухина М.Э. Альбом графиков временных реализаций температуры воды, измеренных на автономных буйковых станциях на гидрофизических полигонах в северо-восточной части тропической зоны Тихого океана в период с 1984 по 1989 гг. (проект "Абиссаль") // М.: ГОИН, 1990. 168 с.

113. Никитин О.П. Гидрометеорологические исследования в перспективном районе освоения залежей железомарганцевых конкреций // Комплексные океанографические исследования в тропической зоне Тихого океана / Под ред. О.П. Никитина. М.: Гидрометеоиздат, 1991. С. 3-8.

114. Никитин О.П., Первухина М.Э. О контроле записей скоростей течений и температуры воды, полученных на океанских буйковых станциях // Комплексные океанографические исследования в тропической зоне

294

Тихого океана / Под ред. О.П. Никитина. М.: Гидрометеоиздат, 1991. С. 96-105.

115. Никитин О.П. Измерения гидрофизических характеристик в придонном слое тропической зоны Тихого океана // Четвертая школа-семинар "Методы гидрофизических исследований". Светлогорск, 1992. С. 30-31.

116. Никитин О.П. Исследования ГОИН по проекту "Абиссаль" // Исследование океанов и морей, Вып.2 / Под ред. Ф.С. Терзиева. Санкт-Петербург: Гидрометеоиздат, 1995. С. 90-95.

117. Никитин О.П. Проект 08-12 "Абиссаль". Отчет о результатах работ в 1994 г. // Комплексные исследования океанов и морей, Арктики и Антарктики / Под ред. И.С. Грамберга. М.: 1995. С. 184-186.

118. Никитин О.П. О противотечениях тропической зоны Тихого океана // Деп. в ВИНИТИ 13.01.95, № 115-В95. М.: ГОИН, 1995. 38 с.

119. Никитин О.П., Ашевский А.О. Внутригодовая изменчивость термической структуры тропического океана в полосе 129-138°з.д., 0-25°с.ш. // Деп. в ВИНИТИ 13.01.95, № 114-В95. М.: ГОИН, 1995. 33 с.

120. Никитин О.П., Филиппов Ю.Г., Касьянов С.Ю. Эволюция синоптических течений на гидрологических полигонах в северовосточной части тропической зоны Тихого океана // Деп. в ВИНИТИ 24.01.1995, № 197-В95. М.: ГОИН, 1995. 37 с.

121. Никитин О.П., Касьянов С.Ю. Синоптические течения в северовосточной части тропической зоны Тихого океана по данным эксперимента "Абиссаль" // Деп. в ВИНИТИ 24.01.95, №198-В95. М.: ГОИН, 1995. 27 с.

122. Никитин О.П., Федоров A.C., Волкова Г.П. Опыт редактирования данных наблюдений за течениями и температурой в океане, полученных с помощью самописцев АЦИТТ // Деп. в ВИНИТИ 07.12.95, № 3276-В95.М.-.ГОИН, 1995.23 с.

123. Никитин О.П. Об особенностях вертикального профиля кинетической энергии низкочастотных течений в тропиках Тихого и Атлантического океанов // Деп. в ВИНИТИ 25.12.96, № 3815-В96. М.: ГОИН, 1996. 21 с.

124. Никитин О.П. Проект 08.12 "Абиссаль". Отчет о результатах работ за 1991-95 годы // Комплексные исследования океанов и морей, Арктики и Антарктики / Под ред. С.С. Лаппо. М., 1996. Т. 8. С. 201-212.

125. Никитин О.П. Вертикальная структура синоптических течений в северовосточной части тропической зоны Тихого океана // Океанология. 1997. Т. 37. Вып. 6. С. 819-831.

126. Никитин О.П. О внутригодовой низкочастотной изменчивости интенсивности океанских течений // Изв. РАН. Сер. Физика атмосферы и океана. 1998. Т. 14. № 5. С. 693-701.

127. Никитин О.П., Касьянов С.Ю. Компьютерный атлас приводного ветра над акваторией Аравийского моря за период с 1946 по 1987 гг. [Электронный ресурс] //М.:ГОИН, 1998.

128. Никитин О.П. Об особенностях вертикального профиля кинетической энергии низкочастотных составляющих скорости течений в северных тропиках Тихого и Атлантического океанов '// Метеорология и гидрология. 1999. № 8. С. 72-86.

129. Никитин О.П., Касьянов С.Ю., Музыка Г.В. Компьютерная информационно-справочная система "Поверхностные течения Мирового океана" // Труды ГОИН. 2005. Вып. 209. С. 75-89.

130. Никитин О.П. Структура и изменчивость поверхностных течений в окрестности острова Оаху (Гавайские острова, Тихий океан) по дрифтерным данным [Электронный ресурс] // М.: ГОИН, 2007. 30 с.

131. Никитин О.П. Технология формирования и ведения базы данных по уровню морей. Общее описание технологии // М.: ВНИИГМИ-МЦД, 2007. 17 с.

132. Никитин О.П. Технология формирования и ведения базы данных по уровню морей. Описание организации информационной базы // М.: ВНИИГМИ-МЦЦ, 2007. 34 с.

133. Никитин О.П. Технология формирования и ведения базы данных по уровню морей. Технологическая инструкция // М.: ВНИИГМИ-МЦЦ, 2007. 10 с.

134. Никитин О.П. Технология формирования и ведения базы данных по уровню морей. Каталог данных // М.: ВНИИГМИ-МЦЦ, 2007. 8 с.

135. Никитин О.П. Технология формирования и ведения базы данных по уровню морей. Руководство пользователя // М.: ВНИИГМИ-МЦЦ, 2007. 18 с.

136. Никитин О.П. Технология формирования и ведения базы данных дрифтерных наблюдений за поверхностными течениями и температурой. Общее описание // М.: ВНИИГМИ-МЦЦ, 2007. 17 с.

137. Никитин О.П. Технология формирования и ведения базы данных дрифтерных наблюдений за поверхностными течениями и температурой. Описание организации информационной базы // М.: ВНИИГМИ-МЦЦ, 2007. 34 с.

138. Никитин О.П. Технология формирования и ведения базы данных дрифтерных наблюдений за поверхностными течениями и температурой. Руководство пользователя // М.: ВНИИГМИ-МЦЦ, 2007. 18 с.

139. Никитин О.П. Технология формирования и ведения базы данных дрифтерных наблюдений за поверхностными течениями и температурой. Технологическая инструкция // М.: ВНИИГМИ-МЦЦ, 2007. 9 с.

140. Никитин О.П. Технология формирования и ведения базы данных дрифтерных наблюдений за поверхностными течениями и температурой. Каталог данных // М.: ВНИИГМИ-МЦЦ, 2007. 8 с.

141. Никитин О.П. База данных о реперах морских уровнемерных пунктов // Труды ГОИН. 2007. Вып. 210. С. 195-198.

142. Никитин О.П., Драбкин В.В., Цепелев В.Ю., Бессан Г.Н., Лебедева Н.И., Макаренко А.П., Комиссаров Е.В., Солощук П.В., Федоренко Н.В. Атлас поверхностных течений Финского залива (по материалам аэрофотосъемки) [Электронный ресурс] // Санкт-Петербург. Санкт-Петербургский ЦГМС-Р, 2008. Опт. диск (CD-ROM).

143. Никитин О.П., Касьянов С.Ю. Атлас поверхностных течений Черного моря по дрифтерным данным [Электронный ресурс] // М.: ГОИН, 2008. 36 с.

144. Никитин О.П. База данных о прибрежных уровенных наблюдениях на морях, окружающих Россию // Труды ГОИН, 2008. Вып. 211. С. 401-407.

145. Никитин О.П., Соколов В.А. Опыт постановки автономного уровнемерного комплекса на острове Гогланд в Финском заливе Балтийского моря // Труды ГОИН. 2009. Вып. 212. С. 250-259.

146. Никитин О.П. Регистрационное свидетельство на объект учета "База данных по поверхностным течениям Мирового океана, полученная на основе анализа и обобщения имеющихся дрифтерных данных" // Министерство образования и науки РФ. Департамент государственной научно-технической политики и инноваций. Регистрационный номер 13251.7704060922.10.1.001/001 от 28.10.2010 г.

147. Никитин О.П. Регистрационное свидетельство на объект учета "База данных по среднемесячным уровням морей, окружающих Россию, для их мониторинга, производства научных расчетов и информационного обеспечения хозяйственной деятельности на прибрежных территориях, полученная на основе данных измерений в береговых пунктах наблюдений" // Министерство образования и науки РФ. Департамент

государственной научно-технической политики и инноваций. Регистрационный номер 13251.7704060922.11.1.001/001 от 14.03.2011 г.

148. Никитин О.П. Карты поверхностных течений на основе данных дрейфующих буев // Метеоспектр. 2011. № 2. С. 77-81.

149. Никитин О.П. Свидетельство о государственной регистрации базы данных № 2011620401 "База среднемесячных данных прибрежных наблюдений за уровнем на морях, окружающих Россию" // Зарегистрировано 30.05.2011 г. в Реестре баз данных Федеральной службы по интеллектуальной собственности.

150. Никитин О.П. Свидетельство о государственной регистрации базы данных № 2012620516 "База данных дрифтерных наблюдений за течениями и температурой в поверхностном слое Мирового океана" // Зарегистрировано 07.06.2012 г. в Реестре баз данных Федеральной службы по интеллектуальной собственности.

151. Никитин О.П., Касьянов С.Ю., Жуковская А.О. Система хранения, обработки и визуализации данных дрифтерных наблюдений за поверхностными течениями в Мировом океане [Электронный ресурс] // Международная конференция "Безопасность и сотрудничество в Арктике: новые рубежи" под эгидой Совета безопасности России. Мурманск, 2012. Электронная презентация. 27 с.

152. Никитин О.П., Касьянов С.Ю., Жуковская А.О. Современные карты поверхностных течений Мирового океана на основе данных дрейфующих буев // Вторая международная выставка "Мировой океан" в Крокус-Экспо. Москва, 2012. В представлении стенда Росгидромета. 31 с.

153. Никитин О.П., Касьянов С.Ю. Поверхностные течения вокруг японских островов: пути распространения радиоактивного загрязнения вследствие

аварий на АЭС "Фукусима-1'7/ Общество. Среда. Развитие (Terra Humana). 2012. № 2. С. 194-198.

154. Никитин О.П., Касьянов С.Ю. Атлас поверхностных течений Баренцева моря по дрифтерным данным [Электронный ресурс] // М.: ГОИН, 2013. 22 с.

155. Никитин О.П., Касьянов С.Ю. Атлас поверхностных течений Гренландского и Норвежского морей по дрифтерным данным [Электронный ресурс] // М.: ГОИН, 2013. 29 с.

156. Николаев Ю.В., Алексеев Г.В. (ред.). Структура и изменчивость крупномасштабных океанологических процессов и полей в Норвежской энергоактивной зоне. JL: Гидрометеоиздат, 1989. 128 с.

157. Павловский A.A., Митина Ю.В. Возможные последствия повышения уровня Финского залива в XXI столетии для прибрежных территорий Санкт-Петербурга // Общество. Среда. Развитие (Terra Humana). 2012. № l.C. 221-226.

158. Павловский A.A., Малинина Ю.В. Повышение уровня Финского залива в XXI веке: сценарии и последствия. К вопросу о затоплении береговой зоны в пределах Курортного района Санкт-Петербурга // Общество. Среда. Развитие (Terra Humana). 2012. №4. С. 219-226.

159. Пантелеев Г.Г. Трехмерный метод интерполяции поля скорости океанических течений // Океанология. 1990. Т. 30. Вып. 4.

160. Петров A.A. Об объективном анализе на основе аппроксимации полей полиномами // Метеорология и гидрология, 1968. № 6. С. 21-28.

161. Петров A.A. О методе объективного анализа, основанном на полиномиальной аппроксимации полей // Тр. ГМЦ СССР, 1969. Вып. 39. С. 41-51.

162. Петров A.A. О привлечении различных источников информации и учете зависимости исходных данных при полиномиальной аппроксимации полей // Тр. ГМЦ СССР, 1971. Вып. 58. С. 87.

163. Резник Г.М., Виноградова К.Г. О вычислении квазигеострофической функции тока по данным измерений автоматическими буйковыми станциями // Океанология. 1983. Т. 23. Вып. 4. С. 663-670.

164. Саркисян A.C. Основы теории и расчёт океанических течений. Д.: Гидрометеоиздат, 1966. 123с.

165. Саркисян A.C. Численный анализ и прогноз морских течений. JL: Гидрометеоиздат, 1977. 182 с.

166. Саркисян A.C. Моделирование динамики океана. С-Пб.: Гидрометеоиздат, 1991. 295 с.

167. Таблицы компонент скорости течения на Атлантическом гидрофизическом полигоне-70 / Под ред. В.Г. Корта. М.: ПО АН СССР, 1976. 347 с.

168. Тареев Б.А. Вопросы динамики бароклинных возмущений в океане. Дисс. докт. физ.-мат. наук. М., 1971. 292 с.

169. Тареев Б.А. Динамика бароклинных возмущений в океане. Изд. Москов. Унив., 1974. 190с.

170. Тихий океан. Гидрология Тихого океана / Под. ред. А.Д. Добровольского. М.: Наука, 1968. 254 с.

171. Федоров К.Н. Физическая природа и структура океанических фронтов. Л.: Гидрометеоиздат, 1983. 296 с.

172. Физико-географический атлас мира. М.: АН СССР, ГУГК ГГК СССР, 1964.

173. Фомин Л.М., Кушнир В.М., Титов В.Б. Измерение океанских течений. М.: Наука, 1989. 198 с.

174. Чернов В.В. Четырехмерный анализ гидрофизических полей энергоактивных зон Атлантического океана на основе динамико-стохастической модели. Дисс. канд. физ.-мат. наук. Севастополь. МГИ АН Украины, 1991. 157 с.

175. Ямпольский А.Д. Опыт аппроксимации поля скорости течений на полигоне ПОЛИМОДЕ // Изв. ПОЛИМОДЕ. М.: ИО АН СССР. 1982. Вып.7. С. 45-50.

176. Amante С., Eakins B.W. ETOPOl - 1 Arc-minute global relief model: procedures, data sources and analysis. NOAA Technical Memorandum NESDIS NGDC-24. National Geophysical Data Center. Marine Geology and Geophysics Division. Boulder. Colorado. March 2009. 25 p.

177. Bernstein R. Eddy structure of the North Pacific ocean // Eddies in marine sciences / Ed. A. Robinson Springer-Verlag Berlin Heidelberg. 1983. P. 158166.

178. Bischof В., Mariano A., Ryan E. The North Atlantic Drift Current // Ocean Surface Currents, 2003. http://oceancurrents.rsmas.miami.edu/atlantic/north-atlantic-drift.html.

179. Bonjean F., Lagerloef G.S.E. Diagnostic model and analysis of the surface currents in the tropical pacific ocean // J. Phys. Oceanography. 2002. V. 32. No. 10. P. 2938-2954.

180. Booth D.A., Ellett D.J. The Scottish Continental Slope Current // Continental Shelf Research. 1983. V. 2. P. 127-146.

181. Biyden H.L. Geostrophic comparisons from moored measurements of current and temperature during the Mid-Ocean Dynamics Experiment // Deep-Sea Res. 1977. 24. N. 7. P. 667-681.

182. Bushbi F.H., Huckle V.M. Objective analysis in numerical forecasting // Quart. J. Rov. Met. Soc. 1957. V. 83. N. 356. P. 232-247.

183. Cherniawsky J., Nikitin O., Crawford W. Relationship between winds and Bering Strait transports // Proceedings of 51st Annual Eastern Pacific Ocean Conference. Canada. Vancouver Island. 2004. P. 1-18.

184. Cherniawsky J.Y., Crawford W.R., Nikitin O.P., Carmack E.C. Bering Strait transports from satellite altimetry // J. Mar. Res. 2005. V. 63. No. 5. P. 887900.

185. Dickson R.R. Flow statistics from long-term current-meter moorings. The global data-set in January 1989 // World climate research programme. Geneva: WMO. 1989. WCRP-30 (WMO/TD - No. 337). 428 p.

186. Dohan K., Bonjean F., Centurioni L., Cronin M., Lagerloef G., Lee D.-K., Lumpkin R., Maximenko N.A., Niiler P.P., Uchida H. Measuring the global ocean surface circulation with satellite and in situ observations // Proceedings of the "OceanObs'09: Sustained Ocean Observations and Information for Society" Conference / Hall J., Harrison D.E., Stammer D., Eds. ESA Publication WPP-306. Venice. Italy. 2010. V. 2.

187. Doveton J.H., Parsley A J. Expirimental evaluation of trend surface distortions induced by inadequate data point distributions // Trans. Inst. Min. Metall. 1970. B. 79. P. 197-207.

188. Elken J.J., Nikitin O.P. Sampling grid dependence of least-square polynomial estimates of measured quantities and their differential characteristics // Ocean Modelling. Oxford, England. 1985. No. 65. P. 8-12.

189. Emery W.J., Lee W.G., Magaard L. Geographic and seasonal distributions of Brunt-Vaisala frequency and Rossby radii in the North Pacific and North Atlantic // J. Phys.Oceanogr. 1984. V. 14. No. 2. P. 294-317.

190. Eremina T., Ryabchenko V. Development of the complex of coordinated models as a basis for operational forecasting system for the Eastern part of the Gulf of Finland // Proc. US/EU Baltic International Symposium: Ocean

observations, ecosystem-based management and forecasting. 27-29 May 2008. Tallinn. Estonia. P. 41-42.

191.Eriksen C. A review of PEQUOD // Further progress in Equatorial oceanography. Report of the U.S. TOGA Workshop /Ed's E. Katz, J. Witte. Honolulu. 1987. P. 29-46.

192. Firing E. Observations of mean and low frequency subthermocline currents in the Equatorial oceans // Further progress in Equatorial oceanography. Report of the U.S. TOGA Workshop / Ed's E. Katz, J. Witte. Honolulu. 1987. P.369-383.

193. Fofonoff N.P., Millard R.C. Algorithms for computation of fundamental properties of seawater // UNESCO technical papers in marine science. No. 44. UNESCO. 1983.

194. Gilchrist B., Cressman G.P. An experiment in objective analysis // Tellus. 1954. V. 6. No. 4. P. 309.

195. Grodsky S., Lumpkin R., Carton J. Spurious trends in global surface drifter currents // Geophysical Research Letters. 2011. V. 38. P. 10606.

196. Halpern D. Observations of the upper ocean currents at DOMES sites A, B and C in the tropical central North Pacific ocean during 1975 and 1976 // Marine geology and oceanography of the Pacific Manganese Nodule Province / Eds. J.L. Bischoff, D.Z. Piper. N.Y.: Plenum Press. 1979. P. 43-82.

197. Hansen B., Osterhus S. North Atlantic - Nordic Seas Exchanges // Progress in Oceanography. 2000. 45. P. 109-208.

198. Hansen D.V., Poulain P.M. Quality Control and Interpolations of WOCE/TOGA drifter data // J. Atmos. Oceanic Tec. 1996. 13. P. 900-909.

199. Harrison D.E., Heinmiller R.H. Upper ocean thermal variability in the Sargasso sea July 1977- July 1978; the POLYMODE XBT program // J. Phys. Oceanogr. 1983. V. 13. No. 5. P. 859-872.

200. Hayes S. Benthic current observations at Domes sites A, B, and C in the tropical North Pacific Ocean // Marine geology and oceanography of the Pacific Manganese Nodule Province / Eds. J.L. Bischoff, D.Z. Piper. N.Y.: Plenum Press. 1979. P. 83-112.

201. Hayes S. The circulation of the Equatorial Pacific ocean // Further progress in Equatorial oceanography / Ed's E. Katz, J. Witte. Honolulu. 1987. P. 145-164.

202. Heinmiller R.H., Ebbesmeyer C.C., Taft B.A., Olson D.B., Nikitin O.P. Systematic temperature and depth differences between conductivity-temperature-depth (CTD) and expendable bathythermograph (XBT) profiles // Contribution No. 1151. University of Washington. POLYMODE contribution No. 122. 1982. 22 p.

203. Heinmiller R.H., Ebbesmeyer C.C., Taft B.A., Olson D.B., Nikitin O.P. Systematic errors in expendable bathythermograph profiles // Deep-Sea Res. 1983. V. 30. No 11A. P. 1185-1197.

204. Hogg N. Geostrophic comparisons // Dynamics and analysis of MODE-1 / Ed. A.R. Robinson. Boston. Massachusets. 1975.

205. Horton C., Sturges W. A geostrophic comparison during MODE // Deep-Sea Res. 1979. V. 26A. No.5. P. 521-533.

206. Howell E.A., Bograd S J., Morishige C., Seki M.P., Polovina J.J. On North Pacific circulation and associated marine debris concentration // Mar. Pollut. Bull. 2012. 65(1-3). P. 16-22.

207. Jakobsen P.K., Ribergaard M.H., Quadfasel D., Schmith T., Hughes C.W. Near-surface circulation in the northern North Atlantic as inferred from Lagrangian drifters: Variability from the mesoscale to interannual // J. Geophys. Res. 2003. V. 108. No. C8. 325 p.

208. Kasyanov S.Y., Nikitin O.P. Visualization tool for the world ocean surface currents // Geophysical Research Abstracts. 2003. V. 5. 00356. P 1.

209. Keffer T. The baroclinic stability of the Atlantic north equatorial current // J. Phys. Oceanogr. 1983. V. 13. No. 4. P. 624-631.

210. Korotaev G.K. The reason of a seasonal cycle of the Black Sea circulation // Marine Hydrophysical Journal. Sevastopol. МШ. 2001. No. 6. P. 14-20.

211. Koshlyakov M.N., Monin A.S. Synoptic eddies in the ocean // Ann. Rev. Earth Planet. Sci. 1978. V. 6. P. 495-523.

212. Laws K. Measurements of near surface ocean currents using HF radar // PHD Dissertation. University of California, Santa Cruz. 2001. 171 p.

213. LifeGlobe.net. Мусорный остров в Тихом океане [Электронный ресурс] // 2009. http://lifeglobe.net/blogs/details?id=445

214. Lindstrom R.J., Behringer D.W., Ebbesmeyer C.C., Taft В.A. Absolute geostrophic velocity determination from historical hydrographie data in the Western North Atlantic // J. Phys. Oceanogr. 1980. V. 10. No. 7. P. 999-1009.

215. Lumpkin R., Garraffo Z. Evaluating the decomposition of tropical Atlantic drifter observations // J. Atmospheric and Oceanic Technology. 2005. V. 22. No. 9. P. 1403-1415.

216. Lumpkin R., Garzoli S.L. Near-surface circulation in the Tropical Atlantic Ocean // Deep-Sea Res. 2005. 52(3). P. 495-518.

217. Lumpkin R. Global Drifter Program [Электронный ресурс] // 2006, http://www.aoml.noaa.gov/phod/dac/2006_gdp_report.pdf

218. Lumpkin R., Maximenko N., Pazos M. Evaluating where and why drifters die // J. Atmosph. and Oceanic Technology. 2012. 29(2). P. 300-308.

219. Mac-Nally G.I., Patzert W.C., Kirwan A.D., Vastano A.C. The near-surface circulation of the North Pacific using satellite tracked drifting buoys // J. Geophys. Res. 1983. V. 88. No. C12. P. 7507-7518.

220. Maximenko N., Hafner J., Niiler P. Pathways of marine debris derived from trajectories of Lagrangian drifters // Mar. Pollut. Bull. 2012. 65(1-3). P. 5162.

221. Metcalf I. et al POLYMODE synoptic XBT mapping // POLYMODE News. 1979. No. 64.

222. Montgomery R.B. Analysis of a Hugh M. Smith oceanographic section from Honolulu southward across the equator // J. Mar. Res. 1954. V. 13. No. 1. P. 67-75.

223. Niiler P.P., Paduan J.D. Wind-driven motions in the northeast Pacific as measured by Lagrangian drifters // J. Phys. Oceanogr. 1995. V. 25. P. 28192830.

224. Niiler P. The World ocean surface circulation // Ocean circulation and climate /Ed's: G. Siedler, J. Church, J. Gould. San Diego. 2001. P. 193-204.

225. Nikitin O.P. On the choice of the basic current in the geophysical stability theory // Ocean Modelling. Cambridge. England. 1977. No. 8. P. 4-8.

226. Nikitin O.P., Vinogradova K.G. Separation of the synoptic component of the temperature field from XBT-survey data and some applications // Ocean Modelling. Cambridge. England. 1980. No. 35. P. 5-8.

227. Nikitin O.P., Vinogradova K.G. Maps of hydrophysical characteristics: Temperature from XBT-observations // The POLYMODE Atlas. Woods Hole Oceanographic Institution. Massachusetts. USA. 1986. P. 223-251.

228. Nikitin O.P., Vinogradova K.G. XBT-observations // The POLYMODE Atlas. Woods Hole Oceanographic Institution. Massachusetts. USA. 1986. Appendixes (Microfiches). Sec. 5.7. Subsection 5.2. 14 p.

229. Nikitin O.P., Vinogradova K.G. Tables of distribution of XBT stations over 10 and 20 squares // The POLYMODE Atlas. Woods Hole Oceanographic Institution, Massachusetts. USA. 1986. Appendixes (Microfiches). Sec.5.7. Subsection 6. 7 p.

230. Nikitin O.P. The "Abyssal" experiment in the north-eastern tropical Pacific // XXYII General Assembly of the European Geophysical Society. Edinburg. England. Annales Geophysicae. Suppl. 2 to V.10. 1992. P. CI74.

231. Nikitin O.P. Synoptic-scale variability in the eastern tropical Pacific and Atlantic // Abstracts of the 19th EGS General assembly. Grenoble. Annales Geophysicae. Part 2. Suppl. 2 to V.12. 1994. 1 p.

232. Nikitin O.P. Mean structure and variability of the tropical Pacific ocean during the "Abyssal" experiment // Abstracts of the 20th EGS General Assembly. Hamburg. Annales Geophys. Part 2. Suppl.2 to V.13. 1995. 2 p.

233. Nikitin O.P. Eddies in the Pacific North Equatorial Current // Abstracts of the IAPSO XXI General Assembly. Honolulu. Hawaii. 1995. P. 14.

234. Nikitin O.P. The results of the "Abyssal" experiment (1983-1990) in the Eastern tropical Pacific. Part 1 // Annales Geophys. Suppl. to V.14. 1996. 1 p.

235. Nikitin O.P. The results of the "Abyssal" experiment (1983-1990) in the Eastern tropical Pacific. Part 2 // Annales Geophys. Suppl. to V.14. 1996. 1 p.

236. Nikitin O.P. The results of the "Abyssal" experiment (1983-1990) in the Eastern tropical Pacific. Part 3 // Annales Geophys. Suppl. to V.14, 1996. 1 p.

237. Nikitin O.P. On some nameless zonal currents in the tropical north Pacific // WOCE Conference "Ocean Circulation and Climate". Canada. Halifax. 1998. P. 153-154.

238. Nikitin O.P. Report on WOCE SVP Global Data on the CD-ROM // WOCE International Project Office 2000. Report of the Thirteenth Meeting of the WOCE Data Products Committee. Texas A&M University. College Station. TX. USA. 2000. WOCE Report No. 170/2000. Appendix B. 3 p.

239. Nikitin O.P., Kasyanov S.Y., Muzyka G.V. World ocean surface currents visualization software // Proceedings of the 3rd International workshop on computer science and information technologies CSIT'2001. V. 2 (Regular papers). Ufa. Russia. 2001. P. 32-41.

240. Nikitin O.P., Kasyanov S.Y. Visualization tool for the world ocean surface currents // "WOCE and Beyond" Meeting. Abstracts. USA. TX. San Antonio. 2002. P. 133.

241. Nikitin O.P. Evaluation of existing data and observation system on sea level variability in the Gulf of Finland // International Workshop "Extreme water levels in the Eastern Baltic". Abstracts. Saint Petersburg. 2007. P. 10-11. ,

242. Nikitin O.P. Variation of sea level trends along the coast of the Gulf of Finland // US/EU-Baltic International Symposium. Tallinn. Estonia. 2008. IEEE conference publications. doi:10.1109/BALTIC.2008.4625519. 1 p.

243. Nikitin O., Zhukovskaya A. Database on coastal sea level observations for seas surrounding Russia // Geophysical Research Abstracts. 2008. V. 10. EGU2008-A-10268. 1 pp.

244. Nikitin O.P. Some results of enhancement of sea-level information systems for the Gulf of Finland // International workshop "Flood vulnerability and flood protection in tidal and non-tidal regimes: North and Baltic seas". Delft. Netherlands. 2009. 2 pp.

245. Nikitin O.P. Long-term trends of sea level in the Gulf of Finland of the Baltic sea and movements of its shores // 4-th International conference MWWD-IEMES. Langkawi. Malaysia. 2010. 2 pp.

246. Nikitin O.P. Long-term trends of sea level in the Gulf of Finland of the Baltic Sea and movements of its shores // Proceedings of MWWD 2010 (ISBN 9789944-5566-4-4). Editor Carlo Avanzini. MWWD organization. 2010. 15 p.

247. Nikitin O.P., Kasyanov S.Y. Visualization tool for the world ocean surface currents // International conference "InterCarto-InterGIS 17". Denpasar. Indonesia. 2011. 1 pp.

248. Nikitin O.P. Report of the Russian Federation to the 12th Session of the IOC Group of Experts on the Global Sea Level Observing System // UNESCO. IOC. Twelfth Session of the GLOSS Group of Experts. 2011. 5 p.

249. Nikitin O.P. Implementation of a modern sea level measuring procedure into the practice of the Saint Petersburg Center for Hydrometeorology and Environmental Monitoring // WMO technical conference on meteorological

309

and environmental instruments and methods of observation. Brussels. Belgium. 2012. 1 p.

250. Nikitin O.P. Storage, processing and visualization data system of drifter observations of surface currents in the World Ocean // Russ. J. Earth. Sci. 2012. V. 12. No. 5. ES5002. doi:l0.2205/2012ES000521. 7 p.

251. Nikitin O.P., Suursaar U. Sea level change and acceleration in the Gulf of Finland, Baltic Sea: influence of Fennoscandian post-glacial uplift and local subsidence of St. Petersburg area // 12th International Coastal Symposium. Plymouth University. 2013. 1 pp.

252. Orvik K.A., Skagseth 0., Mork M. Atlantic inflow to the Nordic Seas: Current structure and volume fluxes from moored current meters, VM-ADCP and SeaSoar-CTD observations, 1995- 1999 // Deep Sea Res. Part I. 2001. V. 48. P. 937-957.

253. Pazan S.E., Niiler P.P. Recovery of near-surface velocity from undrogued drifters // J. Atmos. Oceanic Technol. 2001. 18. P. 476-489.

254. Poulain P.-M., Barbanti R., Motyzhev S., Zatsepin A. Statistical description of the Black Sea near-surface circulation using drifters in 1999-2003 // Deep Sea Res. 2005. V. 52. Issue 12. P. 2250-2274.

255. Reverdin G., Frankignoul C., Kestenare E., McPhaden M.J. Seasonal variability in the surface currents of the equatorial Pacific // J. Geophys. Res. 1994. V. 99. No. C10. P. 20323-20344.

256. Reverdin G., Niiler P., Valdimarsson H. North Atlantic Ocean surface currents //J. Geophys. Res. 2003. V. 108. No. CI. P. 2.1-2.21.

257. Richardson P.L. Eddy kinetic energy in the North Atlantic from surface drifters // J. Geophys. Res. 1983. V. 88. No. 7. P. 4355-4367.

258. Richardson P.L., McKee T.K. Average seasonal variation of the Atlantic Equatorial Currents from historical ship drifts // Journal of Physical Oceanography. 1984.14(7). P. 1226-1238.

259. Rio M.H., Hernandez F. High-frequency response of wind-driven currents measured by drifting buoys and altimetry over the world ocean // J. Geophys. Res. 2003. 108. P. 32835.

260. Rios L.M.; Moore C. and Jones P.R. Persistent organic pollutants carried by Synthetic polymers in the ocean environment // Marine Pollution Bulletin. 2007. 54. P. 1230-1237.

261. Riser, S.C., Rossby H.T. Quasi-Lagrangian structure and variability of the subtropical western North Atlantic circulation // J. Mar. Res. 1983, V. 41. No. l.P. 127-162.

262. Scigliano E., Ebbesmeyer C. Flotsametrics and the Floating World: How One Man's Obsession with Runaway Sneakers and Rubber Ducks Revolutionized Ocean // Science. London: Collins. 2009. ISBN 0-06-155841-9.

263. Seckel G.R. Seasonal variability and parameterization of the Pacific North Equatorial Current // Deep-Sea Res. 1975. V. 22. No. 3. P. 379-400.

264. Smith T.M., Chelliah M. Atlas of the tropical Pacific ocean annual cycle // NOAA Atlas. No. 13. U.S. department of commerce. 1994. 56 p.

265. Stanley H.R. GEOS3 Project // J. Geophys. Res. V. 84. No. B8. 1979. P. 3779-3783.

266. Svensson R., Egren J., Olsson P., Eriksson P., Lilje M. The new Swedish height system RH 2000 and geoid model SWEN 05LR // XXIII International Congress. Munich. Germany. October 8-13. 2006.

267. Swallow J.C. An attempt to test the geostrophic balance using Minimode current measurements // Deep-Sea Res. 1977. Suppl. to V. 24. P. 165-176.

268. Tapley B.D., Shum C.K., Ries С.J. Dynamic ocean topography from TOPEX/POSEIDON altimetry // Clim. Diagn. Bull. 1993. No. 12.

269. Thompson R.C. Lost at Sea: Where is all the plastic? // Science. 304 (5672): 843; doi:10.1126, science. 1094559.

270. Tsuchiya M. Subsurface countercurrents in the eastern equatorial Pacific ocean // J. Mar. Res. 1975. Suppl. P. 145-175.

271. Tsuchiya M., Talley L.D. Water-property distributions along an eastern Pacific hydrographic section at 135W // J. Mar. Res. 1996. V. 54. No. 3. P. 541-564.

272. Voorhis A., Schreoder E., Leetmaa A. The influence of deep mesoscale eddies on sea surface temperature in the North Atlantic subtropical convergence // J. Phys. Oceanogr. 1976. V. 6. No. 6. P. 953-961.

273. Wallington C.E. Objective analysis of geophysical field data // Numerical simulation of fluid motion / Ed. J. Noye. Amsterdam. North-Holl. Publ. Comp. 1978. P. 567.

274. Wyrtki K. Equatorial Current in the Pacific 1950 to 1970 and their relation to Trade Wind // J. Phys. Oceanogr. 1974. V. 4. No. 3. P. 372-380.

275. Wyrtki K. The dynamic topography of the Pacific Ocean and its Fluctuations // Hawaii Institute of Geophysics. Univesity of Hawaii. HIG-74-5. 1974. 19 p.

276. Wyrtki K., Firing E., Halpern D., Knox R., McNally G., Patzert W., Stroup E., Taft B., Williams R. The Hawaii-to-Tahiti Shuttle Experiment // Science.

1981. V. 211. No. 4477. P. 22-28.

277. Wyrtki K., Kilonsky B. Transequatorial water structure during the Hawaii to Tahiti Shuttle experiment // Rep. No. HIG-82-5. Hawaii Inst, of Geophysics.

1982. 65 p.

278. Wyrtki K. Eddies in the Pacific North Equatorial Current // J. Phys. Oceanogr. 1982. V. 12. No. 7. P. 747-749.

279. Wyrtki K., Kilonsky B. Mean water and current structure during the Hawaii-to-Tahiti Shuttle experiment // J. Phys. Oceanogr. 1984. V. 14. No. 2. P. 242254.