Оценка дрейфовой циркуляции в Атлантическом океане тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.28, кандидат географических наук Беседин, Дмитрий Евгеньевич

• Беседин, Дмитрий Евгеньевич
• кандидат географических наук
• 2006

Оглавление диссертации кандидат географических наук Беседин, Дмитрий Евгеньевич

Введение.

Глава 1. Теория дрейфовых течений и дрейфовая циркуляция вод Ф Атлантического океана.

1.1. Модель дрейфовой циркуляции Экмана.

1.2. Модель дрейфовой циркуляции Мадсена.

1.3. Геометрическое конечно-разностное построение спирали дрейфового течения при произвольно меняющейся вязкости.

1.4. Циркуляция Ленгмюра.

1.5. Динамический метод расчета течений.

1.6. Структура поля ветра и дрейфовая циркуляция вод Атлантического океана.

Ф 1.7. Обзор поверхностной циркуляции вод Атлантического океана.

I 1.8. Расчет касательного напряжения ветра и коэффициента вертикальной турбулентной вязкости на поверхности океана.

Глава 2. Методические основы диссертации. Характеристика использованных данных.

2.1. Технология измерения океанских течений.

2.2. Расчет суммарных агеострофических течений (CAT) по прямым наблюдениям скорости ADCP и дрейфовых течений по полю ветра. Обзор работ.

• 2.3. Расчет глубины распространения дрейфового течения.

2.4. Данные, использованные в работе.

Глава 3. Методика расчета суммарных агеострофических, дрейфовых и геострофических течений.

Глава 4. Анализ вертикальной структуры скоростей и переносов течений через океанологические разрезы.

4.1. Апробирование алгоритма геометрического конечно-разностного построения спирали дрейфового течения при разных формах задания вертикальной вязкости.

4.2. Расчет глубины перемешанного слоя.

4.3. Сравнение CAT с дрейфовыми течениями, рассчитанными по моделям.

4.4. Сравнение геострофического и дрейфового переносов в перемешанном слое.

4.5. Объемные расходы через разрезы суммарных агеострофических и дрейфовых течений, рассчитанные по измерениям in situ и климатическим данным.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Оценка дрейфовой циркуляции в Атлантическом океане»

Настоящая работа посвящена изучению дрейфовых течений в океане. Они относятся к виду движений воды, возбуждаемых ветром. Еще не так давно считалось, что напряжение ветра - это основной двигатель океанической циркуляции, однако исследования последних лет [22, 25] показали, что циркуляция в Мировом океане носит преимущественно термохалинный характер. Тем не менее, роль ветровой составляющей по-прежнему принимается важной.

Изучение ветровой океанской циркуляции имеет более чем столетнюю историю.1 Основы решения задачи о ветровых течениях были заложены В.Экманом в начале XX века. В 1902 году он опубликовал реалистичную модель чистого дрейфового течения, в которой первым учел отклоняющую силу вращения Земли на водный поток, вызываемый трением ветра об океанскую поверхность.

Важным шагом в моделировании океанской циркуляции стала работа Х.Свердрупа и полученное им соотношение (1947), выражающие баланс между завихренностью ветрового напряжения и планетарной завихренностью, вызываемой меридиональным движением. Модель Свердрупа позволяла по известному полю ротора трения ветра получать значение полного дрейфово-градиентного переноса по меридиану. Свердруповская модель получила развитие в работах Стоммела и В.Манка, включивших в баланс новые ф источники завихренности в виде трения. Стомелл выбрал в виде такого источника трение о дно, приняв его по величине пропорциональным скорости течения, а по направлению - обратным скорости. Модель Стоммела дала первое объяснение восточно-западной асимметрии поверхностной циркуляции океана: интенсификации западных пограничных течений и смещения центров антициклонических субтропических круговоротов к западу. Манк (1950)

1 Изложение истории развития моделирования ветровой циркуляции дается по [33, 37, 39] 4 заменил в своей модели трение о дно боковым трением, приблизив тем самым ее к реальности.

Дальнейшее развитие моделирования океанской циркуляции приводило к созданию все более сложных моделей. В.А.Бурков (1972) выразил полный поток массы как линейную сумму следующих составляющих: баротропной, имеющей постоянную по глубине скорость, бароклинной и чисто дрейфовой (экмановской). Величина полного потока определялась из выражения Свердрупа. Крупнейшим достижением отечественной школы моделирования течений является модель А.С.Саркисяна (1971). В модели находится рельеф океанской поверхности на основе уравнения завихренности полных потоков, учитывающего наклон дна и бароклинность. По наклону уровня и полю плотности с учетом всех членов уравнения морской гидродинамики находятся скорости на внутренних горизонтах моря.

Настоящая работа посвящена чисто дрейфовым течениям океана. Толчком к ней послужили успехи современной экспедиционной океанологии. Последние пятнадцать лет открыли новую эпоху в наблюдениях за циркуляцией Мирового океана. В этот период были произведены массовые измерения течений с помощью приборов, работающих на принципе Доплера (ADCP). Доплеровский метод измерения скорости, основанный на определении смещения частоты излучения движущегося объекта, широко применялся в других отраслях науки, и, наконец, нашел свое место в океанологии. Измерения скорости течений относительно судна синхронизуются с показаниями # спутниковой навигационной системы GPS, что позволяет получать вектора абсолютной скорости течений.

Накопленный материал по скоростям течений собран судовыми приборами и относится в основном к верхнему слою океана. В последнее время все большее распространение получают погружаемые измерители, дающие профиль скорости от поверхности до дна, но данных подобных измерений пока накоплено немного, к тому же, они не находятся в свободном доступе .

Работ, посвященных анализу измерений скорости судовыми ADCP, довольно мало. Они в основном связаны с изучением приливных процессов [74, 97], внутренних волн [66, 80], циркуляции в проливах или других небольших акваториях [84, 99, 105]. Совсем немного работ, в которых данные ADCP используются для анализа циркуляции в масштабах целого океана. Между тем, подобные исследования необходимы для лучшего понимания механизмов океанской циркуляции и уточнения модельных расчетов. Некоторые модели, которые используются для расчетов течений, не нашли до сих пор достаточного подтверждения прямыми наблюдениями скорости в океане. К ним относятся модели дрейфовых течений. В работах [67, 95, 120, 133] была предложена и развита методика расчета дрейфовых течений из прямых наблюдений скорости.

О другой стороне актуальности выбранной темы пишет известный американский океанолог Г.Чанади [70]. Она связана с тем, что верхний слой, контактирующий с атмосферой и отличающимся интенсивным вертикальным ^ перемешиванием, наиболее подвержен антропогенному загрязнению, и распространение загрязняющих веществ в нем во многом определяется дрейфовыми течениями. Понимание того, как формируются особые физические, химические и биологические характеристики перемешанного слоя также требует знания о горизонтальной циркуляции вод.

В этой связи целесообразно произвести сравнение двух основных компонентов течений в верхнем слое - дрейфового и геострофического. Сравнение геострофических и дрейфовых течений в верхнем слое океана # представляет научный и практический интерес, однако выполнялось довольно редко. Примером подобного исследования может послужить работа Ю.П. Доронина [23].

Расчет геострофических течений обычно производится по полю плотности и не учитывает постоянную по глубине баротропную составляющую скорости. Инструментальные определения скорости на отсчетной поверхности устраняют этот недостаток.

Настоящая работа основана на данных меридиональных и широтных океанских разрезов Атлантического океана и атлантического сектора Южного океана. Выбор района исследований связан с его важной ролью в деятельности человека и климате Земли, большим объемом данных измерений, полученных в ходе многочисленных научных рейсов, разнообразием географических условий региона. Немаловажным является и то обстоятельство, что Атлантический океан на сей день является сферой научных интересов России, и большинство океанских научных экспедиций Института океанологии (ИО) РАН последних десяти лет проходило именно в Атлантике.

В расчетах были использованы данные, полученные в ходе трех отечественных экспедиций, в которых принимал участие автор настоящей диссертации. Важность работы подчеркивается тем, что на протяжении долгого периода измерения скорости, выполненные на научных судах ИО РАН, не использовались, несмотря на их научную ценность. Автором работы, а также I С.М. Шаповаловым и И.Д. Лозовацким, за последние четыре года были произведены первые попытки обработать и интерпретировать эти измерения [7, 8, 9,17,21,36,51,63].

В диссертации присутствует и чисто теоретическая часть. Она связана с разработкой и тестированием алгоритма геометрического конечно-разностного построения спирали дрейфового течения, которая производилась автором работы совместно с B.JI. Лебедевым. При построении спирали используется принцип равновесия сил, действующих на слой воды в толще вод, охваченной # дрейфовым течением. Достоинством данного алгоритма, помимо его относительной простоты, является возможность произвольного задания вязкости по глубине и граничных условий.

Цель работы - сравнение суммарных агеострофических течений (CAT), полученных из прямых измерений скорости ADCP и дрейфовых течений, рассчитанных по моделям циркуляции из поля ветра; выявление роли дрейфовых и геострофических течений в верхнем слое Атлантического океана.

В соответствии с поставленной целью в работе решались следующие задачи:

- Определение глубины распространения дрейфового течения по гидрологическим параметрам;

- Внедрение нового метода построения спирали дрейфового течения;

- Расчет CAT по данным измерений ADCP и дрейфовых течений по данным о поле ветра;

- Сравнение структуры и расходов CAT и дрейфовых течений на океанологических разрезах;

- Расчет геострофических течений при использовании отсчетной поверхности с известными значениями скорости;

- Сравнение геострофических и дрейфовых расходов воды через разрезы в перемешанном слое.

Основная часть диссертации состоит из четырех глав. В первой главе приводятся главные положения моделей дрейфовых течений Экмана и Мадсена. Модель Экмана, лежащая в основе современных представлений о дрейфовой циркуляции, рассматривается подробно. Модель Мадсена была выбрана как пример модели, учитывающей наблюдения, по которым угол отклонения поверхностного течения от ветра меньше экмановского.

Также в первой главе приводится: описание нового метода расчета дрейфовых течений; краткий обзор, посвященный циркуляции Ленгмюра, которая относится к особому типу движения вод, по сей день не нашедшему точного теоретического объяснения; описание динамического метода расчета течений; географическая характеристика района исследований (климатическое поле ветра и соответствующий ему полный дрейфовый поток); характеристика течений верхнего слоя. В конце главы приводится краткий обзор методик расчета касательного напряжения ветра и коэффициента вертикальной турбулентной вязкости К на поверхности океана.

Вторая глава включает в себя описание технологии измерений скорости океанских течений, обзор работ по теме исследования, раздел, посвященный расчету глубины распространения дрейфового течения, характеристику исходных данных.

В третьей главе подробно описана методика настоящего исследования, включающая первичную обработку данных, вычисление глубины распространения дрейфового течения, расчет суммарного агеострофического компонента течения из прямых наблюдений скорости, который сравнивался в работе с дрейфовым компонентом, рассчитанным по моделям.

Четвертая глава содержит обсуждение результатов. Она разбита на пять разделов. В первом подробно рассматриваются возможности применения метода расчета дрейфовых течений, предложенного в работе. Во втором приведены результаты по расчету глубины проникновения дрейфовых течений. Третий раздел посвящен сравнению суммарного агеострофического и дрейфового переносов воды через разрезы, четвертый - сравнению геострофических и дрейфовых течений в перемешанном слое. В пятом разделе анализируются величины объемных расходов воды через разрезы, полученные в работе.

Заключение диссертации по теме «Океанология», Беседин, Дмитрий Евгеньевич

Заключение

Таким образом, можно сформулировать основные результаты проведенного исследования.

1. Был описан и апробирован новый метод расчета дрейфового течения, учитывающий равновесие сил трения и Кориолиса в приповерхностном слое - геометрическое конечно-разностное построение спирали дрейфового течения. Главным достоинством нового метода является возможность произвольного задания вязкости по глубине. Расчеты по предложенному методу при разных формах задания коэффициента вертикальной вязкости К, выявили чувствительность дрейфового течения к низким значениям К, характерным для слоя скачка плотности, и углу между векторами скорости ветра и поверхностного течения. На основе главных гипотез о турбулентности верхнего слоя предложена форма задания коэффициента вертикальной вязкости, учитывающая стратификацию, расстояние от поверхности, волнение и вертикальный сдвиг скорости дрейфового течения.

2. Выполнен расчет глубины проникновения дрейфового течения в соответствии с гипотезой о «захвате» дрейфовой циркуляции перемешанным слоем. Расчет выполнялся по вертикальному распределению плотности и температуры воды. Были произведены попытки автоматизированного расчета, однако наилучшей оказалась экспертная оценка, когда основание перемешанного слоя определялось визуально по перегибу профиля температуры или плотности воды. Обнаружено, что вертикальное изменение температуры в пределах перемешанного слоя не достаточно велико, чтобы ощутимо влиять на абсолютную величину дрейфового переноса тепла.

3. На основе методики, предложенной в зарубежных работах и развитой в настоящей диссертации, удалось определить суммарные агеострофические течения (CAT) в перемешанном слое на основе прямых наблюдений скорости ADCP. По распространенному мнению эти течения имеют преимущественно дрейфовую природу. Методика позволяет оценить агеострофические движения ниже перемешанного слоя. Они были обнаружены в разных районах Атлантического океана, в первую очередь, в области западных пограничных течений низких широт. При расчете CAT использовалось два способа восстановления значений скорости в приповерхностном слое, где измерения судовым ADCP невозможны вследствие технических особенностей прибора: линейная экстраполяция и задание постоянного значения скорости. Некоторое преимущество продемонстрировал второй способ.

4. На основе данных о поле ветра по моделям дрейфовой циркуляции были рассчитаны дрейфовые течения. Показано, что лучшим образом CAT соответствуют дрейфовые течения, рассчитанные по выражению полного потока, задающего перенос перпендикулярно направлению ветра (в отдельных случаях, в условиях сильно изменчивого ветра, данное соответствие нарушалось вследствие нестационарности дрейфовых течений). Приведенный вывод сделан на основании 33 океанологических разрезов в разных частях Атлантики и согласуется с результатами других работ. Из него следует, что дрейфовое течение действительно захватывается перемешанным слоем толщиной несколько десятков метров. При изменении толщины перемешанного слоя эпюра дрейфового течения вытягивается (сжимается) по вертикали, дрейфовый перенос при этом остается перпендикулярным ветру.

5. Средние по разрезам профили скорости CAT показали плохое соответствие профилям скорости дрейфовых течений, найденных по моделям Экмана, Мадсена и предложенному в работе геометрическому алгоритму расчета дрейфовой циркуляции. Это означает, что структура агеострофических течений в перемешанном слое не может быть точно реконструирована перечисленными моделями дрейфовой циркуляции.

6. Сравнением дрейфовых и геострофических переносов воды показано, что роль дрейфовых течений в циркуляции перемешанного слоя может быть очень велика. Для ряда разрезов, расположешшх в пассатной зоне, Южной

Атлантике и у западного побережья Африки, была зарегистрирована дивергенция дрейфовых и агеострофических течений в верхнем слое океана. Настоящее исследование отличает то, что при расчете геострофических течений использовалась отсчетная поверхность с известными значениями скорости.

7. Оценка объемных расходов CAT и дрейфовых течений, найденных по данным in situ, показала, что реальный агеострофический перенос в верхнем слое океана может отличаться от переноса, найденного по средним климатическим данным. В первую очередь, это касается районов, характеризующихся неустойчивым полем ветра.

Благодарности

Автор диссертации выражает благодарность B.JI. Лебедеву и С.М. Шаповалову, а также всем, оказывавшим ему поддержку в ходе работы над диссертацией и участия в научных экспедициях.

Список литературы диссертационного исследования кандидат географических наук Беседин, Дмитрий Евгеньевич, 2006 год

1. Ариэль Н.З., Сгрокииа JI.A. Динамическая скорость и касательное напряжение у поверхности Мирового океана // Метеорология и гидрология. 1982. - №7. - С. 59-64.

2. Архипкин B.C. Алгоритмы и программы на Фортране по обработке океанологической информации. М.: Изд-во Моск. ун-та. - 1992. - 82 с.

3. Атлас океанов: Т. 2. Атлантический и Индийский океаны / Под ред. С.Г. Горшкова. JL: Главное управление навигации и картографии Министерства обороны СССР, 1977.

4. Белкин И.М. Методы анализа вертикальных профилей гидрофизических параметров // Труды ВНИИГМИ-МЦД. 1981. - Вып. 90. - С. 60-70.

5. Белкин И.М. Морфолого-статистический анализ стратификации Мирового океана. JL: Гидрометеоиздат, 1991. - 134 с.

6. Беркович JI.B., Тарнопольский А.Г., Шнайдман В.А. Гидродинамическая модель атмосферного и океанического пограничных слоев // Метеорология и гидрология. 1997. - №7. - С. 40-52.

7. Беседин Д.Е. Изучение дрейфовой динамики на разрезе 19-го рейса НИС "Академик Сергей Вавилов" в Южной Атлантике: Тез. докл. Школа-конференция молодых ученых с участием стран СНГ «Рациональное природопользование». М., 2005. - 456 с.

8. Беседин Д.Е., Изучение циркуляции на разрезе в Южной Атлантике: Сб. статей «Фундаментальные исследования океанов и морей». М.: Наука, 2006. - в печати.

9. Беседин Д.Е., Шаповалов С.М., Дрейфовый перенос через 60° с.ш. в Северной Атлантике: Сб. статей «Фундаментальные исследования океанов и морей». М.: Наука, 2006. - в печати.

10. Богданова А. К., Толмазин Д.М. О перемешивании вод верхнего и нижнего течений в Босфоре // В сб.: Динамика вод и вопросы гидрохимии Черного моря. Киев: «Наукова думка», 1967. - С. 14-25.

11. И. Богуславский С.Г., Еремеев В.Н., Жоров В.А., Новоселов А.А. Исследования динамики сероводородной зоны Черного моря // Мор. гидрофиз. журнал. 1986. - №6. - С. 52-60.

12. Богуславский С.Г., Котовщиков Б.Б. Формирование современного поля солености Черного моря // Океанология. 1984. - Т. 24., вып. 3. - С. 410416.

13. Богуславский С.Г., Ломанов Ю.П. Влияние устойчивости на вертикальный обмен в океане // В сб.: Морские гидрофизические исследования. 1971. - №4. - С. 34-44.

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

15. Гулев С.К. Взаимодействие океана и атмосферы на различных пространственно-временных масштабах: Дис. докт. географ, наук М., 1996.-220 с.

16. Демидов А.Н., Беседин Д.Е. Об интерполяции океанологических характеристик // Вестник Моск. ун-та. Сер. географ. 2003. - №6. - С. 2227.

17. Демидов А.Н., Беседин Д.Е. Перенос водных масс по данным разрезов на 60° с.ш.: Мат. науч. конф. «Ломоносов-2005». -http://www.geogr.msu.ru/GeoSite/docs/DemidovBesedin.pdf.

18. Дитрих Г. Общая океанография. М.: Изд-во иностранной литературы, 1962.-466 с.

19. Доброклонский С.В. Турбулентная вязкость в поверхностном слое моря и волнение // Докл. АН СССР. 1947. - Т. 58, № 7.

20. Добролюбов С.А., Гангнус И.А., Демидов А.Н., Запотылько B.C. Долгопериодная изменчивость глубинных вод и меридиональная циркуляция Северной Атлантики // В сб.: Актуальные проблемы океанологии. М.: Наука, 2003. - С. 502-513.

21. Добролюбов С.А., Демидов А.Н., Беседин Д.Е. Современные океанографические исследования в Атлантическом секторе Южного океана: Мат. науч. конф. «Горизонты географических открытий. К 100-летию К.К. Маркова», -М.: МГУ, 2005. С. 251-258.

22. Добролюбов С.А., Лаппо С.С., Лебедев В.Л. Основные концепции современной океанологии // Вестник Моск. ун-та. Сер. географ. 2005. -№1.- С. 98-108.

23. Доронин Ю.П. Динамика океана,- Л.: Гидрометеоиздат, 1980. 304 с.

24. Доценко С.Ф. К вопросу о дрейфовом течении в океане при произвольном изменении вязкости с глубиной // В сб. «Морские гидрофизические исследования». №1. - С. 81-89.

25. Иванов Ю.А., Лебедев К.В. Модельные исследования оценки вклада ветровых течений в общую циркуляцию Мирового океана // Океанология.• 2003. - Т. 43, №6. - С. 827-833.

26. Калацкий В.И. Моделирование вертикальной термической структуры деятельного слоя океана. JL: Гидрометеоиздат, 1978. - 216 с.

27. Китайгородский С.А. О коэффициенте вертикального турбулентного обмена в море // Известия АН СССР. Сер. геофиз. 1957. - №9. - С. 11181132.

28. Китайгородский С.А. Физика взаимодействия атмосферы и океана. Л.: Гидрометеоиздат, 1970. - 284 с.

29. Колесников А.Г. К использованию данных по распределению кислорода для определения интенсивности вертикального обмена в океане //• Океанология. 1963. - Т. 3, вып. 2. - С. 260-270.

30. Колесников А.Г., Иванова З.С., Богуславский С.Г. О влиянииустойчивости на интенсивность вертикального переноса в Атлантическом океане // Океанология. 1961. - Т. 1., вып. 4. - С. 592-599.

31. Коровин В.П. Зарубежные технические средства в океанологии. СПб, РГГМИ.- 1994.-196 с.

32. Лайхтман Д.Л. Динамика пограничных слоев атмосферы и моря с учетом взаимодействия и нелинейных эффектов // Изв. АН СССР. Сер. физ. атм. и океана. 1966. - Т. 2, №10. - С. 1017-1025.

33. Лебедев В.Л. Введение в теорию морских течений. М.: Издательство Московского университета, 2004. - 128 с.

34. Лебедев В.Л. Граничные поверхности в океане. М.: Издательство Московского университета, 1986. - 192 с.

35. Лозовацкий И.Д., Шаповалов С.М. Параметризация толщины верхнего квазиоднородного слоя по измерениям в Северной Атлантике // Океанология. 2006. - в печати.

36. Лозовацкий И.Д., Шаповалов С.М., Руже Е. Агеострофическая динамика верхнего слоя океана: Измерения на трансатлантическом разрезе вдоль 53° с.ш. // Океанология. 2006. - Т. 46, № 1. - С. 1-9.

37. Мамаев О.И. Физическая океанография. Избранные труды. М.: Издательство ВНИРО, 2000. - 366 с.

38. Монин А.С., Красницкий В.П. Явления на поверхности океана. Л.: Гидрометеоиздат, 1985 - 376 с.

39. Нейман Г. Океанские течения: Пер. с англ. Л.: Гидрометеоиздат, 1973. -258 с.

40. Озмидов Р.В., Попов Н.И. К изучению вертикального водообмена в океане по данным о распределении в нем стронция-90 // Физика атмосферы и океана. 1966. - Т. 2, №2. - С. 183-190.

41. Соловьев А.В., Вершинский Н.В. о тонкой термической структуре поверхностного слоя океана // Доклады АН СССР. Сер. геофиз. 1978. - Т. 240,№5.-С. 1066-1069.

42. Стоммел Г. Гольфстрим. Физическое и динамическое описание: Пер с англ. -М.:, 1963.

43. Субарктический фронт северо-западной части Тихого океана / Под ред. Булгакова Н.П. Владивосток, 1972.

44. Тарнопольский А.Г., Шнайдман В.А. Моделирование взаимодействующих атмосферного и океанского пограничных слоев // Метеорология и гидрология. 1984. - № 5. - С. 48-56.

45. Тарнопольский А.Г., Шнайдман В.А. Усовершенствованная модель планетарного пограничного слоя атмосферы // Метеорология и гидрология. 1979.-№Ю.-С. 14-22.

46. Тужилкин B.C. Временная изменчивость термической структуры вод деятельного слоя (ДС) как результат взаимодействия океана и атмосферы //

47. В сб.: Взаимодействие океана с окружающей средой / Под ред. А.И. Дуванина. М.: Изд. Моск. ун-та, 1983. - С. 61-78.

48. Цикунов В.А. О коэффициенте турбулентной вязкости в верхнем слое моря // Тр. Гос. океаногр. ин-та. 1954. - вып. 27.

49. Фельзенбаум А.И. Косвенный метод определения коэффициента Щ вертикального обмена в мелком море в зависимости от его глубины,скорости ветра и вертикальной координаты // Тр. Ит-та океанологии АН СССР. 1956. - Т. 19. - С.46-56.

50. Филюшкин Б.Н. Термические характеристики верхнего слоя воды в северной части Тихого океана // Океанологические исследования. 1968. -№ 19.-22-69.

51. Шулейкин В.В. Физика моря. М.: Наука, 1968. - 1084 с.

52. Шулейкин В.В. Уточненный расчет ветровых волн заданной обеспеченности // Изв. АН СССР. Сер. геофиз. 1963. - №1. - С. 156-168.

53. Шумилов А.В., Косарев А.Н., Лебедев В.Л. Процессы обмена на границе океан-атмосфера. М.: Издательство Московского университета, 1973. -206 с.

54. Якушев Е.В., Беседин Д.Е., Лукашев Ю.Ф., Часовников В.К. О подъеме верхней границы анаэробной зоны Черного моря в поле плотности в 19992000 гг. Океанология. - 2001. - Т. 41, №5 - С. 686-691.

55. An international research programme on CLImate VARiability and 9 predictability, -http://www.clivar.org.

56. Assaf G., Gerard R., Gordon A.L. Some mechanisms of oceanic mixing revealed in aerial photographs // J. Geophys. Res. 1971. - Vol. 76, №27. - P. 6550-6572.

57. Atlantic Hydrographic Data. http://whpo.ucsd.edu/whpoatlantic.htm.

58. Bathen K.H. On the seasonal changes in the depth of the mixed layer in the• North Pacific Ocean // J. Geophys. Res. 1972. - Vol. 77, № 36. - P. 71387150.

59. Besedin D.E. Water circulation in the upper layer of the South Atlantic ocean // European Geosciences Union 1st General Assembly: International conference thesis. April 2004 Nice, France - № EGU04-A-01047.

60. Besedin D.E. Research of ageostrophic transport in the Atlantic Ocean using data of last Russian cruises // European Geosciences Union General Assembly 2005: International conference thesis. April 2005 Vienna, Austria - № EGU05-A-00381.

61. Brainerd К. E., Gregg M.C. Surface mixed and mixing layer depth // Deep-Sea• Res. I 1995. - Vol. 42, № 9. - P. 1521-1543.

62. Chereskin Т.К. Direct evidence for an Ekman balance in the California current

63. J. Geophys. Res. 1995.-Vol. 100,№C9.-P. 18261-18269.

64. Chereskin Т.К., Levine M.D., Harding A.J., Regier L.A. Observation of near-inertial waves in acoustic Doppler current profiler measurements made during the mixed layer dynamic experiment // J. Geophys. Res. 1989. - Vol. 94, № C6.-P. 8135-8145.

65. Chereskin Т. K., Roemmich D. A comparison of measured and wind-driven Ekman transport at 11°N in the Atlantic Ocean // J. Phys. Oceanogr. 1991.• Vol. 21.-P. 869-878.

66. CODAS ADCP Processing documentation. http://currents.soest.hawaii. edu/docs/adcpdoc/index.html.

67. Cokelet E.D., Schall M.L., Dougherty D.M. ADCP-referenced geostrophic circulation in the Bering sea basin // J.Phys. Oceanogr. 1996. - Vol. 26. - P. 1113-1128.

68. Csanady G.T. Frictional currents in mixed layer at the sea surface // J. Phys. Oceanogr. 1972. - Vol. 2. - P. 498-508.

69. Davis R.E., de Szoeke R., Halpern D., Niiler P. Variability in the upper ocean during MILE. Part I: The heat and momentum balances // Deep-Sea Res. 1981. -Vol. 28.-P. 1427-1452.

70. Davis R.E., de Szoeke R., Niiler P. Variability in the upper ocean during MILE. Part II: Modeling the mixed layer response // Deep-Sea Res. 1981. -Vol. 28. - P. 1453-1475.

71. Ekman V. W. On the influence of the earth's rotation on ocean-currents // Arkiv for matematik, astronomi och fysik. 1905. - Vol. 2, № 11. - P. 13-53.

72. Erofeeva S.Y., Padman L., Egbert G. Assimilation of ship-mounted ADCP data for barotropic tides: application to the Ross Sea. // J.Atmos. Oceanic Technol. 2005. - Vol. 22, № 6. - P. 721-734.

73. Faller A.J., Woodhook A.H. The spacing of windrows of sargassum in the ocean // J. Mar. Res. 1964. - Vol. 22. - P.22-29.

74. Farmer D., Li M. Patterns of Bubble Clouds organized by Langmuir Circulation //J.Phys. Oceanogr. 1995. - Vol. 25, №. 6. - P. 1426-1440.

75. Firing, E. Acoustic Doppler current profiler measurements and navigation // WHPO Report 91-1, WOCE Report 68191. 1991. - 24 p.

76. Goldenberg S.B., O'Brien J.J. Time and space variability of tropical Pacific wind stress //Mon. Wea. Rev. 1981. - Vol. 109. - P. 1190-1207.

77. Gomis, D., Ruiz S., Pedder M.A. Diagnostic analysis of the 3D ageostrophic circulation from a multivariate spatial interpolation of CTD and ADCP data // Deep-Sea Res. I 2001. - Vol. 48. - P. 269-295.

78. Goncharov V.V., Gorbatskii V.V., Sabinin K.D. Internal waves in a homogeneous sea // Izvestiya, Atmos. and oceanic physics. 2003. - Vol. 39. -P. S62-S68.

79. Griffiths G. Using 3DF GPS Heading for Improving Underway ADCP Data // J.Atmos. Oceanic Technol. 1994. - Vol. 11, № 4. - P. 1135-1143.

80. Hall, M. M., Bryden H. L. Direct estimates and mechanisms of ocean heat transport // Deep-Sea Res. 1982. - Vol. 29. - P. 339-359.

81. Hellerman S., Rosenstein M. Normal monthly wind stress over the word ocean with error estimates // J.Phys. Oceanogr. 1983. - Vol. 13. - P. 1093-1104.

82. Heywood K.J., Sparrow M.D., Brown J., Dickson R.R. Frontal structure and Antarctic Bottom Water flow through the Princess Elizabeth Trough Antarctica // Deep-Sea Res. I 1999. - Vol. 46. - P. 1181-1200.

83. Hunkist K. Ekman drift currents in the Arctic Ocean // Deep-Sea Res. 1966. -Vol. 13.-P. 607-620.

84. Щ 86. Joint Archive for Shipboard ADCP. http://ilikai.soest.hawaii.edu/sadcp.

85. Joint Archive for Shipboard ADCP: What is the data quality? -http://ilikai.soest.hawaii.edu/sadcp/v3/sadcp/htmfiles/doc/quality.htm

86. Joyce. T.M. On In Situ "Calibration" of Shipboard ADCPs // J.Atmos. Oceanic Technol. 1989. - Vol. 6, № 1. - P. 169-172.

87. Kelly K.A., Qiu B. Heat flux estimates for the Western North Atlantic. Assimilation of satellite data into a mixed layer model // J.Phys. Oceanogr. -1995. Vol. 25. - P. 2344-2360.

88. Langmuir I. Surface motion of water induced by wind // Science. 1938. -Vol. 87, №2250.-P. 119-123.

89. Щ 91. Large W.G., McWilliams J.C., Doney S.C. Oceanic vertical mixing: a reviewkl and a model with a nonlocal boundary layer parameterization // Rev.

90. Geophysics. 1994. - Vol. 34, № 3. - P. 363-403.

91. Large W.G., Pond S. Open ocean momentum flux measurements in moderate to strong winds // J.Phys. Oceanogr. 1981. - Vol. 11. - P. 324-336.

92. Lentz S.J. The surface boundary layer in coastal upwelling regions // J.Phys. Oceanogr. 1992. - Vol. 22. - P. 1517-1537.

93. Madsen O.S. A realistic model of the wind-induced Ekman boundary layer // J.Phys. Oceanogr. 1977. - Vol. 7. - P. 248-255.

94. Marin F., Gouriou Y. Heat fluxes across 7°30'N and 4°30'S in the Atlantic

95. Ocean // Deep-Sea Res. I. 2000. - Vol. 47. - P. 2111-2139.

96. Martin P.J. Simulation of mixed layer at OWS November and Papa with several models // J.Geophys. Res. 1985. - Vol. 90. - P. 903-916.

97. Marsden R.F., Greenwood K.C. Internal Tides Observed by an Acoustic Doppler Current Profiler // J.Phys. Oceanogr. 1994. - Vol. 24, № 6. - P. 1097-1109.

98. Mayer D., Weisberg R. A Description of COADS Surface Meteorological fields and the implied Sverdrup transport for the Atlantic ocean from 30°S to 60°N. //J.Phys. Oceanogr. 1993. - Vol. 23. - P. 2201-2221.

99. Meinen C.S., Watts D.R., Clarke R.A. Absolutely referenced geostrophic velocity and transport on a section across the North Atlantic Current // Deep-Sea• Res. I. 2000. - Vol. 47. - P. 309-322.

100. Morgan P. Seawater Library. Version 1.2d, 1994.

101. Munk W.H., Anderson E.R. Notes on a theory of the thermocline. J.Mar. Res. - 1948. - Vol. 7. - №3. - P. 276-295.

102. National Climatic Data Center. http://www.ncdc.noaa.gov.

103. Niiler P. The World Ocean surface circulation // In: Siedler, G., Church, J., Gould, J. (Eds.), Ocean Circulation and Climate, International Geophysics Series. Academic Press: New York. - Vol. 77. - P. 193-204.

104. Padman L., Dillon T.M. Turbulent mixing near the Ermak Plateau during the Coordinate Eastern Arctic Experiment // J.Geophys. Res. 1991. - Vol. 96. - P. 4769-4782.

105. Philander S.G.H., Gu D., Lambert G., Li Т., Halpern D., Lau ф N.C., Pacanowski, R.C. Why the ITCZ Is Mostly North of the Equator // Journalof Climate. 1996. - Vol. 9, № 12. - P. 2958-2972.

106. Pollard R.T., Read J.F. A method of calibrating acoustic Doppler current method profiler and the limitation of gyrocompass // J.Atmos. Oceanic Technol. 1989. - Vol. 6, № 6. - P. 859-865.

107. Price J.F., Weller R.A., Pinkel R. Diurnal cycling: Observations and models of the upper ocean response to diurnal heating, cooling and wind mixing // J.Geophys. Res. 1986. - Vol. 91. - P. 8411-8427.

108. Price J.F., Weller R.A., Schudlich R.R. Wind-driven ocean currents and Ekman transport // Science. 1987. - Vol. 238. - P. 1534-1538.

109. Qiu В., Huang R.X. Ventilation of North Atlantic and North Pacific: Subduction versus obduction // J.Phys. Oceanogr. 1995. - Vol. 25. - P. 23742390.

110. Qu P. Mixed layer heat balance in the western North Pacific // J.Geophys. Res. 2003. - Vol. 108. - P. 35-1 - 35-13.

111. RD Instruments. A Teledyne technology company. -http://www.rdinstruments.com.

112. Remote sensing systems' database for satellite microwave radiometers, scatterometers and sounders. Remote Sensing Systems' SeaWinds on QuikSCAT Orbit Wind Vector Data, 2006. ftp ftp://ftp.ssmi.com.

113. Research vessel surface meteorology data center. -http ://www. coaps. fsu.edu/RVSMDC/html/data. shtml

114. Rossby C.G. A generalization of the theory of the mixing length with application to atmospheric and oceanic turbulence // Pap. Phys. Oceanogr., Meteorol. 1932. - Vol. 1, №4.

115. Rossby C.G., Montgomery R.B. The layer of frictional influence in wind and ocean currents //Pap. phys. Oceanogr. Meteorol. Vol. 3. - P. 1-101.

116. Rudnick D.L., Weller R.A., Observation of superinertial and near-inertial wind-driven flow//J.Phys. Oceanogr. 1993. - Vol. 23. - P. 2351-2359.

117. Saunders P.M., King B.A. Oceanic fluxes on the WOCE A11 Section // J.Phys. Oceanogr. 1995. - Vol. 25. - P. 1942-1958.

118. Saunders P.M., King B.A. Bottom currents derived from a shipboard ADCP on WOCE cruise A11 in the South Ocean // J.Phys. Oceanogr. 1995. - Vol. 25. -P. 329-347.

119. Schlitzer R. Ocean Data View 5.7, 2002.

120. Schneider N., Muller P. The meridional and seasonal structures of the mixed-layer depth and its diurnal amplitude observed during the Hawaii-to-Tahiti Shuttle Experiment//J.Phys. Oceanogr. 1990. - Vol.20. - P. 1395-1404.

121. Smith S.D. Coefficient of sea surface wind stress, heat flux, and wind profiles as a function of wind speed and temperature // J.Geophys. Res. 1988. - Vol. 93, № C12. - P. 15467-15472.

122. Steward R.W., Grant H.L. Determination of the rate of dissipation of turbulent energy near the sea surface in the presence of waves // J.Geophys. Res. 1962. - Vol. 67, №8.

123. Stramma L., Cornillon P., Weller R.A., Price J.F., Briscoe M.G. Large diurnal sea surface temperature variability: Satellite and in situ measurements // J.Phys. Oceanogr. 1986. - Vol. 16, № 5. - P. 827-837.

124. The ERS mission. http://www.ifremer.fr/cersat/en/general/satellites/ers/ program.htm.

125. The World Ocean Circulation Experiment (WOCE) 1990-2002. -http://www.woce.org

126. Tompson R. Climatological models of the surface mixed layer of the ocean // J.Phys. Oceanogr. 1976. - Vol. 6. - P. 496-503.

127. Wagner R.G. Decadal scale trends in mechanism controlling meridional sea surface temperature gradients in the Atlantic // J.Geophys. Res. 1996. - Vol. 101.-P. 16683-16694.

128. Weller R.A., Fischer A.S., Rudnick D.L., Eriksen C.E., Dickey T.D., Marra J., Fox C., Leben R. Moored observation of upper ocean response to the monsoon in the Arabian Sea during 1994-1995 // Deep-Sea Res. II 2002. - Vol. 49. - P. 2231-2264.

129. Weller R.A., Plueddemann A.J. Observation of the vertical structure of the oceanic boundary layer//J. Geophys. Res. 1996. - Vol. 101. - P. 8789-8806.

130. Weller R.A., Price J.F. Langmuir circulation within the oceanic mixed layer // Deep-Sea Res. 1988. - Vol. 35, № 5. - P. 711-747.

131. Wijffels S. E., Firing E., Bryden H. L. Direct observations of the Ekman Balance at 10°N in the Pacific // J.Phys. Oceanogr. 1994. - Vol. 24. - P. 16661679.

132. Yelland M., Taylor P.K. Wind stress measurements from the open ocean. // J.Phys. Oceanogr. 1996. - Vol. 26. - P. 541-558.