Пространственно-временная изменчивость ветрового волнения на Чёрном море по результатам численного моделирования тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.28, кандидат наук Гиппиус Федор Николаевич

• Гиппиус Федор Николаевич
• кандидат наук
• 2018

Оглавление диссертации кандидат наук Гиппиус Федор Николаевич

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Глава 1. Современная изученность ветрового волнения на Чёрном море

1.1. Физико-географическое описание Чёрного моря

1.2. Современная изученность ветрового волнения 21 Глава 2. Методы исследования и применяемые данные

2.1. Численная модель ветрового волнения SWAN

2.2. Метеорологической реанализ NCEP/NCAR

2.3. Цифровая модель дна Чёрного моря

2.4. Данные натурных измерений и верификация численной модели 54 Глава 3. Климатические характеристики параметров ветрового волнения на акватории Чёрного моря

3.1. Осредненные величины волновых параметров

3.2. Максимальные величины волновых параметров 77 Глава 4. Штормовое волнение на Чёрном море

4.1. Пространственное и временное распределение штормового волнения

4.2. Продолжительность штормового волнения

4.3. Типизация штормов 113 Заключение 126 Список литературы 130 Приложение 1. Максимальные месячные параметры ветровых волн

П1.1. Высоты значительных волн

П1.2. Длина волн, соответствующая максимальным высотам

значительных волн

П1.3. Период волн, соответствующий максимальным высотам

значительных волн

Приложение 2. Суммарная продолжительность штормового волнения

П2.1. Высота значительных волн более 4 м

П2.2. Высота значительных волн более 6 м

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Пространственно-временная изменчивость ветрового волнения на Чёрном море по результатам численного моделирования»

ВВЕДЕНИЕ

Чёрное море занимает исключительное положение среди остальных морей Мирового океана. Его уникальность объясняется тремя факторами. Во-первых, Черное море является внутренним морем, относящимся к бассейну Атлантического океана, соединяясь при этом с соседними Мраморным и Азовским морями через узкие и относительно неглубокие проливы - Босфор и Керченский соответственно. Таким образом, соседние мря оказывают ограниченное влияние на гидрологические процессы, протекающие в Чёрном море. В большей степени это влияние проявляется в формировании термохалинной структуры вод и образование глубинного сероводородного слоя. Ветровое волнение, напротив, практически не зависит от окружающих акваторий. В отличие от других окраинных морей (например, Баренцева или Северного) на его параметры в Черном море не влияет приходящая из соседних районов Мирового океана волновая энергия.

Во-вторых, особенностью Черного моря является рельеф его дна. Большую часть акватории моря занимает абиссальная равнина с характерными глубинами около 2000—2100 м. При этом явно выраженный шельф присутствует только у северо-западных берегов моря между Крымским полуостровом и устьем Дуная. Таким образом, в большинстве случаев крутой материковый склон оказывается в непосредственной близости от береговой линии, что оказывает влияние на гидродинамические процессы, в том числе и на трансформацию волн при подходе к побережью.

В-третьих, на функционирование системы Черного моря оказывает влияние рельеф не только дна, но и окружающих его областей суши. Так, существенная часть черноморского побережья занята горными хребтами, подходящими вплотную к урезу воды. К указанным хребтам относятся Балканские, Понтийские, Крымские горы и Кавказ. Их влияние на Черное море проявляется в характерных местных орографических ветрах (например, новороссийской боре), которые могут приводить к развитию сильного

ветрового волнения [Торопов и др., 2013], обледенению судов и береговых сооружений и ущербу для хозяйственной инфраструктуры.

В свою очередь ветровое волнение является процессом, оказывающим существенное (и в большинстве случаев негативное) влияние как на хозяйственную деятельность человека, так и на другие процессы, происходящие в водной среде. К примерам воздействия ветрового волнения на промышленное использование морской среды можно отнести многочисленные случаи повреждения и гибели судов в штормах, повреждения инженерных сооружений, расположенных как в открытом море, так и на побережье, а также вызванные волнением размывы дна и берега и последующее переотложение влекомых наносов. С другой стороны, ветровые волны всё чаще используются для выработки электроэнергии; исследование и оценка энергетического потенциала ветровых волн - одно из актуальных направлений волновых исследований.

С природной точки зрения ветровое волнение представляет собой явление, влияющее на все протекающие на поверхности океана процессы. Так, интенсивное ветровое волнение приводит к перемешиванию поверхностных вод, а обрушивающиеся гребни волн способствуют насыщению воды кислородом. В прибрежной зоне ветровое волнение, как было сказано ранее, приводит к размыву рыхлых донных отложений и их дальнейшему переносу. Штормовое волнение может вызывать разрушительные последствия для сложившихся прибрежных водных экосистем.

Таким образом, актуальность работы обусловлена двумя основными причинами. Первой является уникальность Черного моря как географического объекта, второй - значимость ветрового волнения как для исследовательских, так и для прикладных целей.

Цель работы - определение особенностей пространственно-временной изменчивости ветрового волнения на акватории Черного моря на протяжении периода, охватывающего шесть десятилетий с середины XX до начала XXI века. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

• Выбор и апробация численной модели для расчёта параметров ветрового волнения;

• Создание цифровой модели рельефа дна Черного моря (расчётной сетки);

• Верификация результатов расчетов путем их сопоставления с данными инструментальных измерений;

• Непрерывный расчет параметров ветрового волнения на всей акватории Черного моря за период с 1949 по 2010 гг.;

• Определение пространственно-временной изменчивости климатических параметров ветрового волнения, выявление особенностей в их сезонном и многолетнем ходах;

• Оценка пространственного распределения суммарной продолжительности штормового волнения на акватории Чёрного моря как показателя штормовой активности;

• Выявление характерных параметров экстремального волнения, свойственных типичным синоптическим ситуациям, приводящим к штормам на Чёрном море, а также анализ некоторых отдельных штормов;

• Оценка связи межгодовой изменчивости параметров ветрового волнения с глобальными индексами атмосферной циркуляции. Научная новизна работы состоит в том, что впервые на основе данных

метеорологического реанализа NCEP/NCAR и волновой модели SWAN проведено непрерывное численное моделирование параметров ветрового волнения для периода с 1949 по 2010 гг., покрывающее всю акваторию Черного моря как единое целое. В предыдущих публикациях по ветровому волнению на Чёрном море эти условия не выполняются. Например, в работе [Справочные данные..., 2006] акватория Чёрного моря поделена на 5 крупных районов, для каждого из которых по отдельности определяются режимные характеристики ветровых волн; в работах [Гармашов, 2013], [Kos'yan, Divinsky, 2015] и [Akpinar et al., 2015] в качестве источника информации о

ветре используются другие реанализы с менее продолжительными рядами данных (ЖА, ЕЯА-Шепш и КСЕР-СББК соответственно).

Выносимые на защиту положения заключаются в следующем:

• Выполнен непрерывный расчет параметров ветрового волнения (значительной высоты волн, их длины, периода и направления) на акватории Черного моря на основе данных метеорологического реанализа КСЕР/ЫСАЯ, охватывающего временной промежуток с 1949 по 2010 гг. Результаты этого расчёта применены для анализа параметров ветрового волнения на всей акватории Чёрного моря.

• На основе проведенных расчетов определены средние сезонные и месячные параметры ветрового волнения на акватории Черного моря и их пространственное распределение. Оценена межгодовая и сезонная изменчивость основных волновых параметров.

Наибольшая интенсивность ветрового волнения соответствует осеннему и зимнему сезонам. В обоих случаях максимальные высоты значительных волн превышают 9 м. Осенью область наиболее интенсивного волнения находится в северо-восточной части Черного моря, зимой - в юго-западной. Характерные значения длины и периода волн при этом составляют 55—60 м и 7,0—7,5 с соответственно.

• Определены параметры экстремального ветрового волнения на акватории Черного моря. Установлено, что волнение с максимальной значимой высотой (более 9 м) наблюдается в северо-восточной и юго-западной акваториях Черного моря. По многолетнему ходу годовых максимумов высот значительных волн выявлены периоды возрастания (1949—1969 и 1984—2010 гг.) и убывания (1969—1984 гг.) годовых максимумов высот значительных волн. Пространственное расположение годовых максимумов высот значительных волн указывает на область наибольшей штормовой активности в юго-западной части моря. Максимальная продолжительность штормов со значимой высотой волны более 4 м также отмечается в юго-западной акватории моря.

• Выявлены характерные черты параметров штормового волнения в зависимости от двух типов атмосферной циркуляции, вызвавшей шторм - проникновения циклона со средиземноморского района в первом случае и вторжения циклона с Баренцева моря и скандинавского региона.

Практическая значимость работы обусловлена востребованностью сведений о параметрах волнения для соблюдения принципов рационального природопользования при ведении хозяйственной деятельности на побережьях и акватории морей.

Апробация работы и публикации. Результаты работы докладывались на следующих российских и международных конференциях:

• 3rd International Conference on Earth System Modelling (Hamburg, 2012);

• 14th EGU Plinius Conference on Mediterranean Storms and MEDEX Final Conference (Palma de Mallorca, 2012);

• Интегрированная система мониторинга Черного и Азовского морей (Севастополь, 2013);

• II Межужнародная молодежная научно-практическая конференция «Морские исследования и образование» (Москва, 2013);

• XX Международная научная конференция (школа) по морской геологии (Москва, 2013);

• Международная научная конференция студентов, аспирантов и молодых учёных «Ломоносов-2014» (Москва, 2014);

• Международная научная конференция «Наука будущего» (Санкт-Петербург, 2014);

• 2nd International Ocean Research Conference (Барселона, Испания, 2014);

• 1st PEEX Science Conference & 5th PEEX Meeting (Хельсинки, Финляндия, 2015);

• 3rd International Symposium on Effects of Climate Change on the World's Oceans (Сантос, Бразилия, 2015);

• IV международная научно-практическая конференция «Морские исследования и образование: MARESEDU-2015» (Москва, 2015);

• Международная научная конференция «Комплексные исследования морей России: оперативная океанография и экспедиционные исследования» (Севастополь, 2016);

• European Geosciences Union General Assembly 2017 (Вена, 2017).

По теме работы опубликовано 9 научных работ, в том числе 2 - в журнале, индексируемом в базе Scopus и RSCI [Архипкин и др., 2013; Гиппиус, Архипкин, 2017], 1 - в журнале, индексируемом в базах Web of Science и Scopus и входящем в список Top-25 [Arkhipkin et al., 2014].

Результаты диссертационных исследований вошли в отчеты по научно-исследовательскому проекту № G.34.31.0007 "Оценка рисков природных катастроф в береговой зоне" и гранту Ученого совета географического факультета МГУ на получение финансовой поддержки исследований для молодых сотрудников на 2015—2017 гг.

Личный вклад автора. Автор лично принимал участие в постановке и выполнении численных экспериментов, интерпретации их результатов и подготовке материалов публикаций и докладов на конференциях.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и двух приложений. Общий объем работы составляет 175 страниц текста, включающего 159 рисунков и 6 таблиц. Список литературы насчитывает 161 наименований, в том числе 115 на иностранных языках.

Диссертационная работа выполнена на кафедре океанологии Географического факультета Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова.

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННАЯ ИЗУЧЕННОСТЬ ВЕТРОВОГО ВОЛНЕНИЯ НА ЧЁРНОМ МОРЕ 1.1. Физико-географическое описание Чёрного моря

Чёрное море расположено между 46° 33' и 40° 56' с. ш. и 27° 27' и 41° 42' в. д. Море является частью бассейна Атлантического океана, соединяясь с ним на юге через Средиземное море проливами Босфор, Дарданеллы и Гибралтар. На северо-востоке оно соединяется с Азовским морем через Керченский пролив. Глубоко врезанное в сушу Чёрное море относится к внутренним морям.

Площадь поверхности моря составляет 423 тыс. км2, средняя глубина -1272 м, максимальная глубина - 2258 м. [Добровольский, Залогин, 1982; Проект «Моря СССР», 1991]

1.1.1. Особенности типов берегов и рельефа дна Чёрного моря

Побережье современного Чёрного моря довольно разнообразно и представлено различными геоморфологическими типами берегов. Море окружают преимущественно абразионные, измененные морем берега. Значительно реже встречаются их аккумулятивные формы (рис. 1.1-1).

В строении дна Чёрного моря выделяются шельф, материковый склон и глубоководная котловина.

Шельф (материковая отмель) - непосредственное продолжение суши, оказавшееся под водой - занимает обширную область в северо-западной части моря. В этой области ширина шельфа достигает более 200 км, средние глубины колеблются в пределах 0-100 м, максимальные достигают значений 160 м. Дно здесь имеет слабый наклон и абразионно-аккумулятивный рельеф. В остальных частях моря ширина шельфа составляет от 2,2 до 15 км, а глубина не превышает 100 м. У Кавказского и Анатолийского берегов шельф выражен крайне слабо в виде узкой прерывистой полоски.

Рисунок 1.1-1. Типы берегов и рельеф дна Чёрного и Азовского морей. Рельеф дна: 1 - шельф (а - аккумулятивный, б - абразионный); 2 - материковый склон (а - аккумулятивный б - структурный); 3 - ложе котловины; 4 -материковое подножие; 5 - подводные каньоны; 6 - бары (а - песчаные, б -затопленные береговые); 7 - морфологические границы (а- явные, б -неявные). Типы берегов: 1 - оползневые, 2 - абразионный, 3 - абразионно-аккумулятивный, 4 - аккумулятивный, 5 - лагунный, 6 - дельтовый (по

Руопоу, 2008]).

Плавный рельеф шельфа значительно осложнен подводными долинами и каньонами. Как правило, они извилисты и имеют хорошо выраженные склоны, особенно в местах перехода шельфа в материковый склон. В основном это продолжение речных долин прилегающей суши. Так, на северо-западном шельфе на удалении 100-120 км от берега прослеживаются долины рек Дуная, Днестра, Днепра, Южного Буга. Подводные каньоны присутствуют и близ устьев наиболее значимых рек Кавказского и Анатолийского побережий. Считается, что образование таких долин связано с понижением эрозионного базиса при регрессии моря из-за неотектонических движений. Каньоны же сформированы в тектонических трещинах, образовавшихся при формировании дна котловины моря.

Шельф переходит в материковый склон довольно значительной крутизны. Средние уклоны составляют 5-8°, в северо-западной части и у

Керченского пролива - 1-3°. На отдельных участках крутизна склона достигает 20-30°. Материковый склон также сильно расчленен подводными долинами и каньонами. Для некоторых участков материкового склона характерны оползни, обусловленные расположенными здесь гипоцентрами землетрясений.

Центральную часть Черноморской впадины занимает глубоководная котловина, имеющая глубины 2000-2200 м. дно котловины - плоская аккумулятивная равнина на разнородных и разновозрастных в геологическом отношении структурах.

В прибрежной зоне преобладают грубо обломочные отложения - галька, гравий, пески. По мере удаления от берега их довольно быстро сменяют мелкозернистые пески. В северо-западной части широко распространены ракушечники. Для склона и ложа котловины характерны политовые илы. В юго-восточной части моря встречаются отложения алевролитов и песков, принесенных мутьевыми потоками. [Добровольский, Залогин, 1982; Проект «Моря СССР», 1991].

1.1.2. Описание климата Черноморского региона

Внутриматериковое положение, вытянутость вдоль параллели при небольшой разности широт северного и южного побережий, относительно малая площадь водного зеркала предопределяют в общем однородные климатические условия на Чёрном море. Основные черты климата моря в целом формируются под влиянием макроциркуляционных процессов, протекающих в средиземноморском климатическом регионе. Вместе с тем местные особенности, главным образом орография и своеобразие очертаний некоторых участков побережья, создают заметные климатические отличия одних районов Чёрного моря от других. На большей части пространства черноморский климат сходен со средиземноморским (теплая влажная зима, жаркое и сухое лето). Его юго-восточная часть, защищенная горами, характеризуется климатом влажных субтропиков (обилие осадков, теплая зима и жаркое лето).

Основные направления ветров над Черным морем определяются распределением атмосферного давления в различное время года. В холодную половину года соответственно преобладающему влиянию континентального полярного воздуха и размещению над Средиземным и Чёрным морями циклонической области Чёрное море находится под воздействием северовосточных, северных и северо-западных ветров, захватывающих главным образом западную половину моря. эти ветры особенно сильно развиты в окраинных частях моря и заметно ослабевают вдали от берега. В юго-восточной части моря, вследствие образования над Армянским нагорьем области высоко давления и распространения отрогов сибирского максимума на Каспийское море, преобладают восточные ветры.

Летом преобладающее влияние азорского максимума вызывает северозападные, западные и юго-западные ветры, также главным образом захватывающие западную часть.

Ветровой режим побережья отличается значительно большим разнообразием, чем ветровой режим открытого моря, так как на многих участках побережья преобладающие направления ветров искажаются рельефом прилегающей суши, особенно в гористых районах [Проект «Моря СССР»..., 1991]. Пространственное распределение среднемесячных значений скорости ветра над акваторией Чёрного моря для января и августа показано на рис. 1.1-5.

В общем температура воздуха зимой понижается от открытого моря к берегам до -2° на северо-западе, 0° на северо-востоке и до 4-5° на юго-востоке. Минимальная температура воздуха над открытым морем редко бывает ниже 0°, но в северо-западной части она достигает -4--5° (рис. 1.1-2). Поле температуры воздуха над морем летом довольно однородно. Средняя месячная температура воздуха в августе изменяется от 22° на северо-западе до 23-24° на западе и в центре и до 24-25° на востоке моря (рис. 1.1-2) [Добровольский, Залогин, 1982].

Под влиянием особенностей крупномасштабного распределения давления (отрог Азорского максимума и положение Азиатского минимума) летом над всем морем преобладают северо-западные ветры. Их средняя скорость над открытым морем равна 3-5 м/с, а над побережьем - 2-5 м/с. Скорость ветра уменьшается в общем с запада на восток. Сильные, в особенности штормовые ветры летом наблюдаются редко. Они возникают при прохождении циклонов.

Преобладающие направления ветров и рельеф берегов определяют характерное распределение осадков над акваторией и побережьем Чёрного моря. Так, у горного восточного побережья во все сезоны выпадает гораздо большее количество осадков, чем у равнинного западного (рис. 1.1-3). За год количество осадков на западе и северо-западе моря составляет 300-500 мм, на юге - 750-800 мм, на востоке - 1800-2500 мм. Осадки выпадают преимущественно в виде дождей, но снег также встречается зимой во всех частях моря. [Проект «Моря СССР», 1991]

Рисунок 1.1-2. Среднемесячная

Рисунок 1.1-3. Среднемесячное

температура воздуха (°С); а -

количество осадков (мм); а - январь,

январь, б - август (по [Kosarev е1 а!.,

б - август (по [Kosarev е1 а!., 2008]).

2008]).

Рисунок 1.1-4. Среднемесячная скорость ветра для января и августа (по

[Проект «Моря СССР»..., 1991]).

1.1.3. Характеристика термохалинной структуры и течений

Чёрного моря.

Хороший прогрев поверхности Чёрного моря обусловливает высокую среднюю температуру (8,9 °С) воды в нем. Зимой наиболее значительные изменения температуры от места к месту происходят в мелководном северозападном районе. В самом холодном месяце (феврале) она изменяется здесь от -0,5-1,0 °С у берегов до 7 °С в открытой части. В области больших глубин температура воды на поверхности в это время года равна 7-8 °С, а в юго-восточном районе моря - 8,5 °С (рис. 1.1-5а).

Летом происходит повышение температуры поверхностного слоя воды по всей площади до 25-26 °С. Вместе с тем нарушается весеннее однообразие температуры. Она повышается с северо-запада на юго-восток. Это увеличение не так значительно, как зимой, и происходит оно более плавно (рис. 1.1-5б).

Распределение температуры по вертикали для большей части года характеризуется ее наибольшими величинами на поверхности, некоторым понижением до горизонтов 60-75 м, откуда она очень медленно повышается с

глубиной и у дна на глубинах 2000 м достигает 9,2 °С, что объясняется геотермическим притоком тепла от дна. На горизонтах 75-100 м располагается холодный промежуточный слой, вода которого в течение всего года обычно имеет температуру 7-8 °С в открытых районах моря. Сезонные изменения температуры воды проявляются до горизонтов 150-200 м, однако наиболее отчетливо они выражены в верхнем 50-60-метровом слое, а их степень во многом зависит от особенностей атмосферных процессов над морем (рис. 1.17).

Как видно из карты, распределение солёности на поверхности моря характеризуется ее незначительным (от 17,5 %о до 18,3 %о) увеличением с северо-запада к юго-востоку (рис. 1.1-5в,г). Это объясняется уже упоминавшимся воздействием рек, впадающих в северо-западную часть моря. Пониженная до 5—10% солёность наблюдается также в узкой прибрежной полосе, вблизи устьев крупных рек. Небольшое опреснение у Керченского пролива и у восточного берега Крыма вызвано проникновением сюда менее солёных вод Азовского моря. Величины поверхностной солёности изменяются по сезонам, что наиболее отчетливо проявляется в опресняемых районах. Зимой солёность несколько повышена в связи с уменьшением притока речных вод в море, в северо-западной части которого ее увеличению способствует осолонение при льдообразовании (рис. 1.1-5в). Летом значительный речной сток и поступление азовской воды поддерживают распреснение, а морские течения распространяют его к востоку и юго-западному берегу Крыма.

Рис. 1.1-5. Среднемесячная температура (а, б) и солёность (в, г) поверхностного слоя Чёрного моря в феврале (а, в) и августе (б, г) (по

[ТигЫШт, 2008]).

Солёность увеличивается с глубиной в открытой части моря от значений 17-18 %о на поверхности до примерно 22,3 %о у дна. Важная особенность распределения солёности по вертикали - существование постоянного во времени галоклина между горизонтами 100-150 м, в котором она увеличивается от 18,5 %о до 21 %о. Значительные различия величин солёности на разных горизонтах объясняются распресняющим влиянием речного стока, поступлением в глубинные слои моря солёных мраморноморских вод и особенностями общей циркуляции вод Чёрного моря. Заметные сезонные изменения солёности прослеживаются до горизонта 150 м в западной половине моря и до 100-120 м в восточной. Глубже вертикальный ход солёности одинаков по всему морю (рис. 1.1-6) [Добровольский, Залогин, 1982; Мамаев и др., 1994].

Соленость, %о Соленость, %

18 19 20 21 22 23 17 18 19 20 21 22 23

Температура, оС Температура, оС

а б

Рис. 1.1-6. Среднемесячные вертикальные распределения температуры и солёности в Чёрном море в феврале (а) и августе (б) (по данным [Мамаев и

др., 1994])

Рассмотрим теперь вкратце основные черты циркуляции вод в Чёрном море (рис. 1.1-7). Первая схема макромасштабных течений, основанных на гидрологических наблюдениях, была создана Н.М. Книповичем в 1932 году [Книпович, 1932]. В этой схеме выделялось циклоническое Основное черноморское течение (ОЧТ), ось которого находится над континентальным склоном, и два циклонических круговорота, лежащие внутри ОЧТ. Позже эта схема была уточнена и дополнена прибрежными антициклоническими вихрями, расположенными между осью ОЧТ и берегом [Овчинников, Попов, 1990]. Общая схема черноморских течений представлена на рис. 1.1-7. Видно, что основными элементами циркуляции вод являются ОЧТ, идущее по всему периметру моря над континентальным склоном, несколько циклональных круговоротов в центральной части моря, количество и положение которых меняется в течение года и прибрежные антициклоны, существующие в определенных районах между ОЧТ и берегом. ОЧТ достигает наибольшей

интенсивности зимой и весной. В это время скорость в слое 0-100 м составляет 0,3-0,8 м/с, а максимальные значения достигают 1,2 м/с. Летом и ранней осенью течение ослабевает в 1,5-2 раза, в его оси появляются меандры, порождающие мезомасштабные вихри. Циркуляция на глубинах более 500 м изучена слабо. Её характеризуют низкие средние значения скоростей (0,010,03 м/с) и преобладание антициклональных мезомасштабных вихрей. Данные наблюдений указывают на усиление интенсивности циркуляции вод с 1960-х до начала 1990-х годов, что, вероятно, связано с ростом активности циклонических процессов в атмосфере над морем.

Рис. 1.1-7. Схема общей циркуляции Чёрного моря в слое 0-500 м: 1 -среднегодовые изохалины на горизонте 100 м; 2 - изобата 1000 м; 3 - ось ОЧТ; 4 - квазистационарные вихри; 5 - нестационарные вихри; 6 -нестационарные прибрежные вихри. Штриховкой отмечены районы с глубинами менее 100 м (по [Ты1ИИкт, 2008]). По результатам численного эксперимента, заключавшегося в моделировании основных параметров гидрологического режима Чёрного моря [Архипкин и др., 2013], сезонная изменчивость полей векторов скорости течений отличается следующими особенностями. В феврале (рис. 1.1-8, а) в

слое от поверхности до 300 м особенно четко прослеживается главный элемент циркуляции вод Черного моря - Основное черноморское течение (ОЧТ), имеющее циклоническую направленность. Стрежень течения находится над материковым склоном. Максимальные значения модуля скорости течения составляют более 20 см/с и отмечаются южнее Крымского полуострова и на траверзе Синопа. Так же, как и в классической схеме течений Черного моря, предложенной в [Книпович, 1932], внутри ОЧТ находятся циклонические круговороты, но с той разницей, что их число несколько больше, а размеры меньше. В мае (рис. 1.1-8, б) в поверхностном слое отмечается некоторая интенсификация ОЧТ южнее Крымского полуострова. Максимальные величины модуля скорости в этом районе превышают 24 см/с. Скорости ОЧТ у восточного побережья моря, наоборот, ослабевают. Снижается и интенсивность циклонических круговоротов внутри ОЧТ. В районе Батуми стрежень ОЧТ смещается в мористую сторону примерно на 100 км, а между ОЧТ и берегом отчетливо выделяется антициклонический вихрь. Такой же вихрь наблюдается и у м. Калиакра. Влияние этих антициклонических образований в той или иной форме прослеживается и на горизонте 75 м, а глубже 300 м они уже незаметны. Характерно, что максимальное значение скорости в северной части ОЧТ наблюдается не на поверхности моря, а на горизонте 25-30 м. В августе (рис. 1.1-8, в) заметная циклоническая активность внутри ОЧТ возобновляется - возникают два круговорота, прослеживающиеся в слое до 300 м. Средний уровень значений скоростей в августе уменьшается существенно - в 1,5 раза. По-прежнему на поверхности и горизонте 75 м наблюдаются прибрежные антициклоны у Батуми и м. Калиакра. На горизонте 300 м, помимо ОЧТ, выделяется циклонический круговорот в западной части моря. В восточной части моря обнаруживаются антициклонический круговорот юго-восточнее Крымского полуострова и два циклонических круговорота в мористой области. Летняя картина поверхностных течений хорошо согласуется с данными работы

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Гиппиус Федор Николаевич, 2018 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Абузяров З.К. Морское волнение и его прогнозирование. Л.:

Гидрометеоиздат, 1981.

2. Абузяров З.К., Думанская И.О., Нестеров Е.С. Оперативное океанографическое обслуживание. М., Обнинск: ИГ-СОЦИН, 2009.

3. Алексеев Д.В. Численное моделирование влияния гидротехнических сооружений на характеристики ветрового волнения в Севастопольской бухте // Доповщ1 Нащонально! академи наук Украши - 2012 - № 10 - с. 89—95.

4. Алексеев Д.В., Иванов В.А., Иванча Е.В., Фомин В.В., Черкесов Л.В. Оценка влияния защитных молов на характеристики ветрового волнения в Севастопольской бухте // Метеорология и гидрология - 2013 - № 4 - с. 47—57.

5. Архипкин В.С., Васьков А.Г., Киселева С.В., Мысленков С.А., Темеев

A.А., Темеев С.А., Умнов П.М. Оценка потенциала волновой энергии прибрежной акватории полуострова Крым // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» - 2015 - № 20 - с. 25— 35.

6. Архипкин В.С., Косарев А.Н., Гиппиус Ф.Н., Мигали Д.И. Сезонная изменчивость климатических полей температуры, солености и циркуляции вод Черного и Каспийского морей // Вестник Московского университета. Серия 5. География - 2013 - № 5 - с. 33—44.

7. Архипкин В.С., Лазарюк А.Ю., Левашов Д.Е., Рамазин А.Н. Океанология. Инструментальные методы измерения основных параметров морской воды. М.: МАКС Пресс, 2009.

8. Атлас ветра и волнения Черного моря - Л.: Гидрометеоиздат, 1969.

9. Бухановский А.В., Дивинский Б.В., Косьян Р.Д., Лопату- хин Л.И., Рожков

B. А. Типизация ветрового волнения Черного моря по инструментальным данным // Океанология. 2000. № 2. С. 289-297.

10. Бухановский А.В., Лопатухин Л.И., Чернышева Е.С., Колесов А.М. Шторм на Черном море 11 ноября 2007 г. и статистики экстремальных штормов моря // Известия РГО - 2009 - т. 141 - №2 - с. 71—80.

11. Вероятностные характеристики волнения, методы их анализа и расчёта / Под ред. И.Н. Давидана // Труды ГОИН - 1971 - вып. 97.

12. Гармашов А.В. Ветро-волновые характеристики Черного моря. Дисс. на соиск. уч. ст. кандидата геогр. наук - Севастополь, 2013.

13. Гиппиус Ф. Н., Архипкин В. С. Многолетняя изменчивость штормового волнения на Черном море по результатам моделирования // Вестник Московского университета. Серия 5. География — 2017. — № 1. — С. 3947.

14. Глуховский Б.Х. Исследование морского ветрового волнения - Л.: Гидрометеоиздат, 1966.

15. Гулев С.К., Колинко А.В., Лаппо С.С. Синоптическое взаимодействие океана и атмосферы в средних широтах. - СПб: Гидрометеоиздат, 1994. -320 с.

16. Давидан И.Н., Лопатухин Л.И., Рожков В.А. Ветровое волнение как вероятностный гидродинамический процесс - Л.: Гидрометеоиздат, 1978.

17. Демышев С.Г. Численный прогностический расчет течений в Черном море с высоким горизонтальным разрешением // Морской гидрофизический журн. 2011. №. 1. С. 36-47.

18. Джаошвили Ш. Реки Черного моря - Тбилиси, 2003.

19. Добровольский А. Д., Залогин Б. С. Моря СССР - М.: Изд-во МГУ, 1982.

20. Ефимов В.В., Комаровская О.И. Атлас экстремального ветрового волнения Черного моря - Севастополь, МГИ НАНУ, 2009.

21. Жуков Л. А. Общая океанология. - Л.: Гидрометеоиздат, 1976.

22. Ибраев Р.А., Кукса В.И., Скирта А.Ю. Моделирование переноса пассивной примеси вихревыми течениями восточной части Черного моря // Океанология. 2000. Т. 40. №1. С. 22-29

23. Иванов В.А., Фомин В.В., Черкесов Л.В., Шульга Т.Я. Исследование сгонно-нагонных движений с учетом водообмена через Керченский пролив, вызываемых прохождением циклонов в Азовском море // Доклады НАН Украины - 2009 - № 3 - с. 130—136.

24. Ивашинцев Н. Исследование шторма, бывшего на Черном море 2/14 ноября 1854 года // Морской сборник - 1855 - т. XVII, №7 - с. 1—25.

25. Ивонин Д.В., Мысленков С.А., Чернышов П.В., Архипкин В.С., Телегин В.А., Куклев С.Б., Чернышова А.Ю., Пономарев А.Ю., Халиков З.А. Система мониторинга ветрового волнения в прибрежной зоне черного моря на основе радиолокации, прямых наблюдений и моделирования: первые результаты // Проблемы региональной экологии - 2013 - № 4 - с. 172—182.

26. Кабатченко И.М. Моделирование ветрового волнения. Численные расчеты для исследования климата и проектирования гидротехнических сооружений. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора географических наук. - М., 2006.

27. Книпович Н.М. Гидрологические исследования в Черном море // Тр. Азово-черноморской экспедиции - М.: ЦНИИРХ, 1932, т. 10.

28. Комаровская О.И., Ефимов В.В., Барабанов В.С. Расчет полей ветра для штормовых ситуаций в районе Черного моря с использованием численной региональной модели атмосферной циркуляции // Метеорология и гидрология - 2007 - №7 - с. 74—80.

29. Кондрин А.Т. Волновые процессы в океане. Учебное пособие. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2004.

30. Крылов Ю.М. Спектральные методы исследования и расчета ветровых волн - Л.: Гидрометеоиздат, 1966.

31. Крылов Ю.М., Стрекалов С.С., Цыплухин В.Ф. Ветровые волны и их воздействия на сооружения - Л.: Гидрометеоиздат, 1976.

32. Лопатухин Л. И. Ветровое волнение: Учеб. пособие. 2-е изд., доп. - СПб.: ВВМ, 2012. - 165 с.

33. Лопатухин Л.И., Бухановский А.В., Чернышева Е.С., Колесов А.М. О шторме на Черном море в ноябре 2007 г. - Российский речной регистр, 2009. - 36 с.

34. Мамаев О.И., Архипкин В.С., Тужилкин В.С. Т^-анализ вод Черного моря // Океанология - 1994 - т. 34 - №2 - с. 178-192.

35. Матишов Г.Г., Инжебейкин Ю.И., Савицкий Р.М. Воздействие на среду и биоту аварийного разлива нефтепродуктов в Керченском проливе в ноябре 2007 г. // Водные ресурсы - 2013 - т. 40 - № 3 - с. 259—273.

36. Матишов Г.Г., Савицкий Р.М., Инжебейкин Ю.И. Условия и последствия аварий судов в Керченском проливе во время шторма 11 ноября 2007 г. // Вестник Южного научного центра РАН - 2008 - т. 4 - № 3 - с. 54—63.

37. Матушевский Г.В. Исследование полей ветровых волн глубокого моря вблизи островов и в проливах // Труды ГОИН - 1964 - вып. 75 - с. 77— 168.

38. Матушевский Г.В. Новый тип режимной функции распределения параметров ветровых волн // Метеорология и гидрология - 1977 - № 3 - с. 66—72.

39. Мысленков С.А., Архипкин В.С. Анализ ветрового волнения в Цемесской бухте Черного с использованием модели SWAN // Труды Гидрометеорологического научно-исследовательского центра Российской Федерации - 2013 - № 350 - с. 58—67.

40. Нестеров Е.С. Североатлантическое колебание: атмосфера и океан. - М.: Триада, лтд, 2013. - 144 с.

41. Полонский А.Б., Фомин В.В., Гармашов А.Б. Характеристики ветрового волнения Черного моря // Доклады НАН Украины - 2011 - № 8 - с. 108— 112.

42. Самодуров А.С., Иванов Л.И. Балансовая модель для расчета средних вертикальных потоков жидкости, тепла, слои и растворенных химических веществ в термохалоклине Черного моря // Морской гидрофизический журнал - 2002 - №1 - с. 7-24.

43. Справочные данные по режиму ветра и волнения Балтийского, Северного, Азовского и Средиземного морей. - СПб.: Российский морской регистр судоходства, 2006.

44. Торопов П.А., Мысленков С.А., Самсонов Т.Е. Численное моделирование новороссийской боры и связанного с ней ветрового волнения // Вестник Московского университета. Серия 5. География. - 2013. - № 2. - с. 38—46.

45. Харитонова Л.В. Ветровое волнение и литодинамические процессы в прибрежной зоне западного Крыма. Дисс. на соиск. уч. ст. кандидата геогр. наук - Севастополь, 2013.

46. Шакина Н.П., Иванова А.Р. Блокирующие антициклоны: современное состояние исследований и прогнозирования // Метеорология и гидрология. - 2010. - No 11. - С. 5- 18.

47. Akpinar A., Kômurcu M. I. Wave energy potential along the south-east coasts of the Black Sea // Energy. - 2012. - No. 42. - p. 289—302, DOI: 10.1016/j.energy.2012.03.057.

48. Akpinar A., Ponce de Léon, S. An assessment of the wind re-analyses in the modelling of an extreme sea state in the Black Sea // Dynamics of Atmospheres and Oceans. - 2016. - No. 73. - p. 61—75, DOI: 10.1016/j.dynatmoce.2015.12.002.

49. Akpinar A., van Vledder G. Ph., Bingôlbali B. Wave climate simulation for the Black Sea basin // E-proceedings of the 36th IAHR World Congress 28 June -3 July, 2015, The Hague, the Netherlands.

50. Akpinar A., van Vledder G. Ph., Kômurcu M. I., Ozger, M. Evaluation of the numerical wave model (SWAN) for wave simulation in the Black Sea // Continental Shelf Research. - 2012. - No. 50—51. - p. 80—99, DOI: 10.1016/j.csr.2012.09.012.

51. Alexander L. V., Tett S. F. B. Recent observed changes in severe storms over the United Kingdom and Iceland // Geophysical Research Letters. - 2005. - No. 32. - L13704, doi:10.1029/2005GL022371.

52. Allender J., Audunson T., Barstow S. F., Bjerken S., Krogstad H. E., Steinbakke P., Vartdal L., L. E. Borgman and C. Graham The WADIC project; a comprehensive field evaluation of directional wave instrumentation // Ocean Engineering. - 1989. - vol. 16. - No. 5/6. - p. 505—536.

53. Alves J. H. G. M., Banner M. L. Performance of a saturation-based dissipation-rate source term in modelling the fetch-limited evolution of wind waves // J. Phys. Oceanogr. - 2003. - No. 33. - p. 1274—1298.

54. Arkhipkin V. S., Gippius F. N., Koltermann K. P., Surkova G. V. Wind waves in the black sea: results of a hindcast study // Natural Hazards and Earth System Science. — 2014. — Vol. 14, no. 11. — P. 2883-2897.

55. AVISO-Altimetry. 1996. AVISO user handbook for Merged TOPEX/Poseidon products. AVI-NT-02- 101, Edition 3.0. CLS, BP 1101, 18 av. Edouard Belin, 31401 Toulouse Cedex 4, France.

56. Battjes J. A., Janssen J. P. F. M. Energy loss and set-up due to breaking of random waves // Proc. 16th Int. Conf. Coastal Engineering, ASCE. - 1978. -p. 569—587.

57. Benoit M., Marcos F., Becq F. Development of a third-generation shallow-water wave model with unstructured spatial meshing // Proc. 25th Int. Conf. Coastal Engineering, ASCE. - 1996. - p. 465—478.

58. Bishop C. T., Donelan M. A. Measuring waves with pressure transducers // Coastal Engineering. - 1987. - No. 11. - p. 309-328.

59. Booij N., Ris R. C., Holthuijsen L. H. A third-generation wave model for coastal regions. 1. Model description and validation // Journal of Geophysical Research. - 1999. - vol. 140. - No. C4. - p. 7649—7666.

60. Bosilovich M. G., Chen J., Robertson F. R., Adler R. F. Evaluation of global precipitation in reanalyses // J. Appl. Meteor. Climatol. - 2008. - No. 47. -p. 2279-2299, doi:10.1175/2008JAMC1921.1.

61. Brisson E., Demuzere M., Kwakernaak B., Van Lipzig N. P. M. Relations between atmospheric circulation and precipitation in Belgium // Meteorol Atmos Phys. - 2010. - doi 10.1007/s00703-010-0103-y.

62. Bubnova R., Hello G., Benard P., Geleyn J. F. Integration of the fully elastic equations cast in the hydrostatic pressure terrain-following coordinate in the framework of the ARPEGE/Aladin NWP system // Mon. Weather Rev. - 1995.

- No. 123 (2) - p. 515.

63. Cannon A.J., Whitfield P.H., Lord E.R. Synoptic map pattern classification using recursive partitioning and principal component analysis // Monthly Weather Review. - 2002. - No. 130. - p. 1187—1206.

64. Cavaleri L. The oceanographic tower Acqua Alta - activity and prediction of sea states at Venice // Coastal Engineering. - 2000. - No. 39. - p. 29-70.

65. Cavaleri L., Malanotte-Rizzoli P. Wind wave prediction in shallow water: Theory and applications // J. Geophys. Res. - 1981. - vol. 86. - No. C11. -p. 10961—10973.

66. Charles E., Idier D., Delecluse P., Déqué M., Le Cozannet G. Climate change impact on waves in the Bay of Biscay, France // Ocean Dynamics. - 2012. - No. 62. - p. 831—848, DOI: 10.1007/s10236-012-0534-8.

67. Charles E., Idier D., Thiébot J., Le Cozannet G., Pedreros R., Ardhuin F., Planton, S. Present wave climate in the Bay of Biscay: spatiotemporal variability and trends from 1958 to 2001 // Journal of Climate. - 2012. - No. 25. - p. 2020— 2035, DOI: http://dx.doi.org/10.1175/JCLI-D-11-00086.!.

68. Clément A., McCullen P., Falcâo A., Fiorentino A., Gardner F., Hammarlund K., Lemonis G., Lewis T., Nielsen K., Petroncini S., Pontes M.-T., Schild P., Sjôstrôm B.-O., S0rensen H. C., Thorpe T. Wave energy in Europe: current status and perspectives // Renewable and Sustainable Energy Reviews. - 2002.

- No. 6. - p. 405—431, DOI: 10.1016/S1364-0321(02)00009-6.

69. Collins J.I. Prediction of shallow water spectra // J. Geophys. Res. - 1972. - vol. 77. - No. 15. - p. 2693—2707.

70. Cornett A. M. A global wave energy resource assessment // Proceedings of the Eighteenth International Offshore and Polar Engineering Conference. - 2008. -p. 318—326.

71. Dan S., Stive M. J. F., Walstra D.-J. R., Panin, N. Wave climate, coastal sediment budget and shoreline changes for the Danube Delta // Marine Geology. - 2009.

- No. 262. - p. 39—49, DOI: 10.1016/j.margeo.2009.03.003.

72. Darlington, D. The distribution of wave heights and periods in ocean waves // Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society. - 1954. - vol. 80. -No. 346. - p. 619—626.

73. de Vries J. J., Waldron J., Cunningham V. Field tests of the new Datawell DWR-G GPS wave buoy // Sea Technol. - 2003. - vol. 44. - No. 12. - p. 50—55.

74. Dee D. P., Uppala S. M., Simmons A. J., Berrisford P., Poli P., Kobayashi S., Andrae U., Balmaseda M. A., Balsamo G., Bauer P., Bechtold P., Beljaars A. C. M., van de Berg L., Bidlot J., Bormann N., Delsol C., Dragani R., Fuentes M., Geer A. J., Haimberger L., Healy S. B., Hersbach H., Holm E. V., Isaksen L., Kallberg P., Köhler M., Matricardi M., McNally A. P., Monge-Sanz B. M., Morcrette J.-J., Park B.-K., Peubey C., de Rosnay P., Tavolato C., Thepaut J.-N., Vitart F. The ERA-Interim reanalysis: configuration and performance of the data assimilation system. // Q.J.R. Meteorol. Soc. - 2011. - No. 137. - p. 553— 597, doi: 10.1002/qj.828.

75. Dodet G., Bertin X., Taborda R. Wave climate variability in the North-East Atlantic Ocean over the last six decades // Ocean Modelling. - 2010. - No. 31.

- p. 120-131, DOI: 10.1016/j.ocemod.2009.10.010.

76. Dolan R., Lins H., Hayden B. Mid-Atlantic coastal storms // Journal of Coastal Research. - 1988. - vol. 4. - No. 3. - p. 417—433.

77. Dudhia J. A Nonhydrostatic version of the Penn State-NCAR mesoscale model: validation tests and simulation of an Atlantic cyclone and cold front // Monthly Weather Review. - 1993. - vol. 121. - No. 5. - p. 1493—1513.

78. Eldeberky Y., Battjes J. A. Spectral modelling of wave breaking: Application to Boussinesq equations // J. Geophys. Res. - 1996. - vol. 101. - No. C1. - p. 1253—1264.

79. Falcao A. F. O. Wave energy utilization: A review of the technologies // Renewable and Sustainable Energy Reviews. - 2010. - No. 14. - p. 899—918, DOI: 10.1016/j.rser.2009.11.003.

80. Galabov V. On the Wave Energy Potential of the Western Black Sea Shelf // SGEM2013 Conference Proceedings. - 2013. - p. 831—838.

81. Galabov V., Kortcheva A., Bogatchev A., Tsenova B. Investigation of the hydro-meteorological hazards along the Bulgarian coast of the Black Sea by reconstructions of historical storms // Journal of Environmental Protection and Ecology. - 2015. - vol. 16. - No. 3. - p. 1005—1015.

82. Goodknight R., Russel M. Investigation of the statistics of wave heights // Journal of the American Society of Civil Engineers. - 1963. - No. 5. - p. 29— 54.

83. Gorrell L., Raubenheimer B., Steve Elgar, Guza R. T. SWAN predictions of waves observed in shallow water onshore of complex bathymetry // Coastal Engineering. - 2011. - vol. 58. - p. 510—516, DOI: 10.1016/j.coastaleng.2011.01.013.

84. Gulev S. K., Grigorieva V., Selemenov K., Zolina O. Ocean winds and waves from the VOS data: Ways for evaluation // WMO Guide for Marine Climatology, Part II, pp. 172-183, World Meteorol. Org., Geneva, 2001.

85. Gulev S. K., Grigorieva V., Sterl A., Woolf D. Assessment of the reliability of wave observations from voluntary observing ships: Insights from the validation of a global wind wave climatology based on voluntary observing ship data // J. Geophys. Res. - 2003. - vol. 108. - No. C7. - p. 3236, DOI:10.1029/2002JC001437, 2003.

86. Gulev S. K., Hasse L. Changes of wind waves in the North Atlantic over the last 30 years // Int. J. Climatol. - 1999. - No. 19. - p. 1018—1091.

87. Gulev S. K., Hasse L. North Atlantic wind waves and wind stress fields from voluntary observing data // J. Phys. Oceanogr. - 1998. - No. 28. - p. 1107— 1130.

88. Hashimoto N., Mitsui M., Goda Y., Nakai T., Takahashi T. Improvement of submerged Doppler-type directional wave meter and its application to field observation // Proc. 25th Int. Conf. Coastal Engineering (Orlando), New York, ASCE. - 1996. - p. 629—642.

89. Hasselmann K., Barnett T.P., Bouws E., Carlson H., Cartwright D.E., Enke K., Ewing J.A., Gienapp H., Hasselmann D.E., Kruseman P., Meerburg A., Müller P., Olbers D.J., Richter K., Sell W., Walden H. Measurements of wind-wave growth and swell decay during the Joint North Sea Wave Project (JONSWAP) // Dtsch. Hydrogr. Z. Suppl. - 1973. - No. 12. - A8.

90. Hasselmann S., Hasselmann K., Allender J.H., Barnett T.P. Computations and parameterizations of the nonlinear energy transfer in a gravity wave spectrum. Part II: Parameterizations of the nonlinear transfer for application in wave models // J. Phys. Oceanogr. - 1985. - vol. 15. - No. 11. - p. 1378—1391.

91. Holthuijsen L.H. Waves in oceanic and coastal waters. Cambridge University Press. 2007.

92. Huth R., Beck C., Philipp A., Demuzere M., Ustrnul Z., Cahynov M., Kysel'y J., Tveito O. E. Classifications of Atmospheric Circulation Patterns Recent Advances and Applications, Trends and Directions in Climate Research // Ann. N. Y. Acad. Sci. - 2008. - No. 1146. - p. 105—152, DOI: 10.1196/annals.1446.019.

93. Hwang P. A., Walsh E. J., Krabill W. B., Swift R. N., Manizade S. S., Scott J. F., Earle M. D. Airborne remote sensing applications to coastal wave research // J. Geophys. Res. - 1998. - vol. 103. - No. C9 - p. 18791-18800.

94. Ivanov E.I. Coastal and Bottom Topography // The Handbook of Environmental Chemistry. Volume 5 Water Pollution. Part Q The Black Sea Environment -Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag, 2008.

95. Janssen, P. A. E. M. Quasi-linear theory of wind-wave generation applied to wave forecasting // J. Phys. Oceanogr. - 1991. - Vol. 21. - p. 1631—1642.

96. Janssen, P. A. E. M. Wave induced stress and the drag of air flow over sea waves // J. Phys. Oceanogr. - 1989. - Vol. 19. - p. 745—754.

97. Jeans G., Bellamy I., de Vries J. J., van Weert P. Sea trial of the new Datawell GPS directional Waverider // Proc. IEEE/OES 7th Working Conf. on Current Measurement Technology. - 2003. - p. 145—147.

98. Jones R.G., Noguer M., Hassel D.C., Hudgon D., Wilson S.S., Jenkins G.J., Witchell J.F. Generating high resolution climate change scenarios using PRECIS. - Met. Office Hadley Centre, Exeter, UK, 40 pp., 2004.

99. Kaas E., Tian-Shi L., Schmith T. Statistical hindcast of wind climatology in the North Atlantic and northwestern European region // Climate Research. - 1996. - No. 7. - p. 97—110.

100. Kalnay E., Kanamitsu M., Kistler R., Collins W., Deaven D., Gandin L., Iredell M., Saha S., White G., Woolen J., Zhu Y., Chelliah M., Ebisuzaki W., Higgins W., Janowiak J., Mo K. C., Ropelewski C., Wang J., Leetmaa A., Reynolds R., Jenne R., Joseph D. The NCEP/NCAR 40-year Reanalysis Project // Bulletin of the American meteorological Society. - 1996. - vol. 11. - No. 3. -p. 437—471.

101. Kistler R., Collins W., Saha S., White G., Woollen J., Kalnay E., Chelliah M., Ebisuzaki W., Kanamitsu M., Kousky V., van den Dool H., Jenne R., Fiorino M. The NCEP-NCAR 50-Year Reanalysis: Monthly Means CD-ROM and Documentation // Bull. Amer. Meteor. Soc. - 2001. - vol. 82. - p. 247—267.

102. Komen G.J., Cavaleri L., Donelan M., Hasselmann K., Hasselmann S., Janssen P. A. E. M. Dynamics and Modelling of Ocean Waves, Cambridge University Press, 532 p., 1994.

103. Komen G.J., Hasselmann S., Hasselmann K. On the existence of a fully developed wind-sea spectrum // J. Phys. Oceanogr. - 1984. - Vol. 14. - p. 1271—1285.

104. Korshenko A., Ilyin Y., Velikova V. Oil spill in the Kerch Strait in November 2007 - M: Nauka, 2011 - P. 34-78

105. Kos'yan R., Divinsky B. Storm activity dynamics in the Black and Azov seas in the last 25 years // Proceedings of the 7th International Short Course and

Conference on APPLIED COASTAL RESEARCH. SCACR Florence September, 28 - October, 1, 2015.

106. Kosarev A.N., Arkhipkin V.S., Surkova G.V. Hydrometeorological Conditions // The Handbook of Environmental Chemistry. Volume 5 Water Pollution. Part Q. The Black Sea Environment - Berlin, Heidelberg: SpringerVerlag, 2008.

107. Krogstad H. E., Barstow S. F., Aasen S. E., Rodriguez I. Some recent developments in wave buoy measurement technology // Coastal Engineering. -1999. - vol. 37. - p. 309—329.

108. Kushnir Y., Cardone V. J., Greenwood J. G., Cane M. A. The Recent Increase in North Atlantic Wave Heights // Journal of Climate. - 1997. - No. 10. - p. 2108—2113.

109. Lau N.-C. Variability of the observed midlatitude storm tracks in relation to low-frequency changes in the circulation patterns // J. Atm. Sci. - 1988. - Vol. 45, No. 19. - P.2718-2743.

110. LeBlond P. H., Mysack L. A. Waves in the ocean. Elsevier, New York, 1978.

111. Lionello P., Sanna A. Mediterranean wave climate variability and its links with NAO and Indian Monsoon // Climate Dynamics. - 2005. - vol. 25. - p. 611—623, DOI: 10.1007/s00382-005-0025-4.

112. Madsen O. S., Poon Y.-K., Graber H. C. Spectral wave attenuation by bottom friction: Theory // Proc. 21st Int. Conf. Coastal Engineering, ASCE. - 1988. - p. 492—504.

113. Matulla C., Schöner W., Alexandersson H., von Storch H., Wang X. L. European storminess: late nineteenth century to present // Climate Dynamics. -2008. - vol. 31. - No. 2—3. - p. 125—130, DOI: 10.1007/s00382-007-0333-y.

114. Mei C.C. The applied dynamics of ocean surface waves, Wiley, New York, 740 p., 1983.

115. Miles J.W. On the generation of surface waves by shear flows // J. Fluid Mech. - 1957. - No. 3. - p. 185—204.

116. Munk W. H. Origin and generation of waves // Proc. 1st Conf. Coastal Engineering (Long Beach), New York, ASCE, pp. 1—4.

117. Munk W. H. Wind stress on water: An hypothesis // Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society. - 1955. - vol. S1. - No. 349. - p. 320—332.

11S. Nagai T., Ogawa H., Terada Y., Kato T., Kudaka M. GPS buoy application to offshore wave, tsunami and tide observation // Proc. 29th Int. Conf. Coastal Engineering (Lisbon), Singapore, World Scientific, pp. 1093-1105, 2004.

119. Ochi M.K. Ocean Waves. The Stochastic Approach. Cambridge University Press. 199S.

120. Onogi K., Tsutsui J., Koide H., Sakamoto M., Kobayashi S., Hatsushika H., Matsumoto T., Yamazaki N., Kamahori H., Takahashi K., Kadokura S., Wada K., Kato K., Oyama R., Ose T., Mannoji N., Taira R. The JRA-25 Reanalysis // J. Meteor. Soc. Japan. - 2007. - vol. S5. - p. 369—432.

121. Peterson E. W., Hasse L. Did the Beaufort Scale or the Wind Climate Change? // Journal of Physical Oceanography. - 19S7. - vol. 17. - p. 1071—1074.

122. Phillips O.M. On the generation of waves by turbulent wind // J. Fluid Mech. - 1957. - No. 2. - p. 417—445.

123. Pierson W., Moskowitz L. A proposed spectral form for fully developed wind seas based on the similarity theory of S.A. Kitaigorodskij // Journal of Geophysical Research. - 1964. - vol. 69. - No. 26. - p. 51S1—5190.

124. Poli P., Hersbach H., Tan D., Dee D., Thépaut J.-N., Simmons A., Peubey C., Laloyaux P., Komori T., Berrisford P., Dragani R., Trémolet Y., Hólm E., Bonavita M., Isaksen L., Fisher M. The data assimilation system and initial performance evaluation of the ECMWF pilot reanalysis of the 20th-century assimilating surface observations only (ERA-20C). ERA Report No. 14, ECMWF, Reading, UK, 2013.

125. Ponce de León S., Orfila A. Numerical study of the marine breeze around Mallorca Island // Applied Ocean Research. - 2013. - vol. 40. - p. 26—34.

126. Ponce de Léon S., Orfila A., Gómez-Pujol L., Renault L., Vizoso G., Tintoré J. Assessment of wind models around the Balearic Islands for operational wave

forecast // Applied Ocean Research. - 2012. - vol. 34. - p. 1-9, DOI: 10.1016/j.apor.2011.09.001.

127. Pugh D., Woodworth P. Sea-Level Science: Understanding Tides, Surges, Tsunamis and Mean Sea-Level Changes. Cambridge: Cambridge University Press, 2014. doi:10.1017/CB09781139235778

128. Putz R. Statistical distribution for ocean waves // Transactions, American Geophysical Union. - p. 1952. - vol. 33. - p. 685—692.

129. Queffeulou P. Long-Term Validation of Wave Height Measurements from Altimeters // Marine Geodesy. - vol. 27. - No. 3-4. - p. 495—510.

130. Rabinovich A. B. Seiches and Harbor Oscillations. Handbook of Coastal and Ocean Engineering: pp. 193-236, 2010.

131. Ris R. C., Holthuijsen L. H., Booij N. A third-generation wave model for coastal regions. 2. Verification // Journal of Geophysical Research. - 1999. -vol. 104. - No. C4. - p. 7667—7681.

132. Rusu E. Modelling of wave-current interactions at the moths of the Danube // Journal of Marine Science and Technology. - 2010. - vol. 15. - p. 143—159, DOI: 10.1007/s00773-009-0078-x.

133. Rusu E. Wave energy assessments in the Black Sea // Journal of Marine Science and Technology. - 2009. - vol. 14. - p. 359—372, DOI: 10.1007/s00773-009-0053-6.

134. Rusu E., Pilar P., Guedes Soares C. Evaluation of the wave conditions in Madeira Archipelago with spectral models // Ocean Engineering. - 2008. - vol. 35. - p. 1357—1371, DOI: 10.1016/j.oceaneng.2008.05.007.

135. Rusu L. Application of numerical models to evaluate oil spills propagation in the coastal environment of the Black Sea // Journal of environmental engineering and landscape management. - 2010. - vol. 18. - No. 4. - p. 288—295, DOI:10.3846/jeelm.2010.33.

136. Saha S., Moorthi S., Pan H.-L., Wu X., Wang J., Nadiga S., Tripp P., Kistler R., Woollen J., Behringer D., Liu H., Stokes D., Grumbine R., Gayno G., Wang J., Hou Y.-T., Chuang H.-Y., Juang H.-M. H., Sela J., Iredell M., Treadon R.,

Kleist D., van Delst P., Keyser D., Derber J., Ek M., Meng J., Wei, H., Yang, R., Lord, S., van den Dool H., Kumar A., Wang W., Long C., Chelliah M., Xue Y., Huang B., Schemm J.-K., Ebisuzaki W., Lin R., Xie P., Chen M., Zhou S., Higgins W., Zou C.-Z., Liu Q., Chen Y., Han Y., Cucurull L., Reynolds R. W., Rutledge G., Goldberg M. The NCEP Climate Forecast System Reanalysis // Bulletin of the American Meteorological Society. - 2010. - vol. 91. - No. 8. -p. 1015—1057.

137. Sasaki W., Iwasaki I., Matsuura T., Iizuka S., Watabe I. Changes in wave climate off Hiratsuka, Japan, as affected by storm activity over the western North Pacific // J. Geophys. Res. - 2005. - vol. 110. - C09008, DOI: 10.1029/2004 JC002730.

138. Schmidt H, von Storch H. German Bight storms analysed // Nature. - 1993. -vol. 365 - p. 791.

139. Slutz R.J., Lubker S.J., Hiscox J.D., Woodruff S.D., Jenne R.L., Steurer P.M., Elms J.D. Comprehensive Ocean-Atmosphere Data Set; Release 1, Climate Research Program, Boulder, Colorado, 1985.

140. Soares C. G., Weisse R., Carretero J. C., Alvarez E. A 40 years hindcast of wind, sea level and waves in European waters // Proceedings of 21st International Conference on Offshore Mechanics and Arctic Engineering, 2002.

141. Soomere, T. Wind wave statistics in Tallinn Bay // Boreal environment research. - 2005. - vol. 10. - p. 103—118.

142. Sterl A., Komen G.J., Cotton P.D. Fifteen years of global wave hindcasts using winds from the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts reanalysis: Validating the reanalyzed winds and assessing the wave climate // Journal of Geophysical Research. - 1998. - vol. 103. - No. C3. - p. 5477—5492.

143. Surkova G.V., Arkhipkin V.S., Kislov A.V. Atmospheric circulation and storm events in the Black Sea and Caspian Sea // Central European Journal of Geosciences. - 2013. - Vol. 5. - No. 4. - p. 548—559, DOI: 10.2478/s13533-012-0150-7.

144. The WASA Group: Changing Waves and Storms in the Northeast Atlantic // Bulletin of the American Meteorological Society. - 1998. - vol. 79. - No. 5. -p. 741—760.

145. Tolman H.J. Effects of numerics on the physics in a third-generation wind-wave model // J. Phys. Oceanogr. - 1992. - vol. 22. - No. 10. - p. 1095—1111.

146. Tolman H.L. A third-generation model for wind waves on slowly varying, unsteady and inhomogeneous depths and currents // J. Phys. Oceanogr. - 1991.

- vol. 21. - No. 6. - p. 782—797.

147. Tuzhilkin V.S. General Circulation // The Handbook of Environmental Chemistry. Volume 5 Water Pollution. Part Q The Black Sea Environment -Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag, 2008.

148. Tuzhilkin V.S. Thermohaline Structure of the Sea // The Handbook of Environmental Chemistry. Volume 5 Water Pollution. Part Q The Black Sea Environment - Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag, 2008.

149. U.S. Department of Commerce | National Oceanic and Atmospheric Administration Earth System Research Laboratory | Physical Sciences Division [электроный ресурс] - режим доступа: https://www.esrl.noaa.gov/psd/.

150. Valchev N. N., Trifonova E. V., Andreeva N. K. Past and recent trends in the western Black Sea storminess // Natural Hazards and Earth System Sciences. -2012. - No. 12. - p. 961—977, D0I:10.5194/nhess-12-961-2012.

151. van der Westhuysen A.J. Advances in the spectral modelling of wind waves in the nearshore, Ph.D. thesis, Delft University of Technology, Department of Civil Engineering, The Netherlands, 2007.

152. van der Westhuysen A.J., Zijlema M., Battjes J.A. Nonlinear saturation- based whitecapping dissipation in SWAN for deep and shallow water // Coast. Engng.

- 2007. - vol. 54. - p. 151—170.

153. van Ledden M., Vaughn G., Lansen J., Wiersma F., Amsterdam M. Extreme wave event along the Guyana coastline in October 2005 // Continental Shelf Research. - 2009. - vol. 29. - p. 352—361, DOI: 10.1016/j.csr.2008.03.010.

154. Walsh E. J., Hancock D. W., Hines D. E., Swift R. N., Scott J. F. An observation of the directional wave spectrum evolution from shoreline to fully developed // J. Phys. Oceanogr. - 1989. - vol. 19. - No. 5. - p. 670—690.

155. WAMDI group: The WAM model - a third generation ocean wave prediction model // J. Phys. Oceanogr. - 1988. - vol. 18. - p. 1775-1810.

156. Wang X. L., Swail V. R. Changes of Extreme Wave Heights in Northern Hemisphere Oceans and Related Atmospheric Circulation Regimes // Journal of Climate. - 2001. - vol. 14. - p. 2204—2221.

157. Wetterzentrale [электронный ресурс] - режим доступа: http://www.wetterzentrale.de.

158. Whitham G.B. Linear and nonlinear waves, Wiley, New York, 636 p., 1974.

159. Woodruff S. D., Diaz H. F., Elms J. D., Worley S. J. COADS release 2 data and metadata enhancements for improvements of marine surface flux fields // Phys. Chem. Earth. - 1998. - vol. 23. - p. 517-526.

160. Wu J. Wind-stress coefficients over sea surface from breeze to hurricane // J. Geophys. Res. - 1982. - vol. 87. - No. C12. - p. 9704—9706.

161. Zijlema M. Computation of wind-wave spectra in coastal waters with SWAN on unstructured grids // Coastal Engineering. - 2010. - vol. 57. - p. 267—277, DOI: 10.1016/j.coastaleng.2009.10.011.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. МАКСМИАМЛЬНЫЕ МЕСЯЧНЫЕ ПАРАМЕТРЫ

ВЕТРОВЫХ ВОЛН П1.1. Высоты значительных волн

28 30 32 34 36 38 40

Рисунок П1.1-1. Распределение максимальных высот значительных волн (м) в

январе.

Рисунок П1.1-2. Распределение максимальных высот значительных волн (м) в

феврале.

Рисунок П1.1-3. Распределение максимальных высот значительных волн (м) в

марте.

28 30 32 34 36 38 40

Рисунок П1.1-4. Распределение максимальных высот значительных волн (м) в

апреле.

Рисунок П1.1-5. Распределение максимальных высот значительных волн (м) в

мае.

28 30 32 34 36 38 40

Рисунок П 1.1-6. Распределение максимальных высот значительных волн (м) в

июне.

Рисунок П 1.1-7. Распределение максимальных высот значительных волн (м) в

июле.

Рисунок П 1.1-8. Распределение максимальных высот значительных волн (м) в

августе.

Рисунок П 1.1-9. Распределение максимальных высот значительных волн (м) в

сентябре.

28 30 32 34 36 38 40

Рисунок П 1.1-10. Распределение максимальных высот значительных волн (м)

в октябре.

28 30 32 34 36 38 40

Рисунок П 1.1-11. Распределение максимальных высот значительных волн (м)

в ноябре.

28 30 32 34 36 38 40

Рисунок П1.1-12. Распределение максимальных высот значительных волн (м)

в декабре.

П1.2. Длина волн, соответствующая максимальным высотам

значительных волн

28 30 32 34 36 38 40

Рисунок П1.2-1. Распределение распределения длины волн (м), соответствующей максимальным высотам значительных волн на Черном

море в январе.

28 30 32 34 36 38 40

Рисунок П1.2-2. Распределение распределения длины волн (м), соответствующей максимальным высотам значительных волн на Черном

море в феврале.

28 30 32 34 36 38 40

Рисунок П1.2-3. Распределение распределения длины волн (м), соответствующей максимальным высотам значительных волн на Черном

море в марте.

28 30 32 34 36 38 40

Рисунок П1.2-4. Распределение распределения длины волн (м), соответствующей максимальным высотам значительных волн на Черном

море в апреле.

Рисунок П1.2-5. Распределение распределения длины волн (м), соответствующей максимальным высотам значительных волн на Черном

море в мае.

Рисунок П1.2-6. Распределение распределения длины волн (м), соответствующей максимальным высотам значительных волн на Черном

море в июне.

28 30 32 34 36 38 40

Рисунок П1.2-7. Распределение распределения длины волн (м), соответствующей максимальным высотам значительных волн на Черном

море в июле.

28 30 32 34 36 38 40

Рисунок П1.2-8. Распределение распределения длины волн (м), соответствующей максимальным высотам значительных волн на Черном

море в августе.

28 30 32 34 36 38 40

Рисунок П1.2-9. Распределение распределения длины волн (м), соответствующей максимальным высотам значительных волн на Черном

море в сентябре.

28 30 32 34 36 38 40

Рисунок П 1.2-10. Распределение распределения длины волн (м), соответствующей максимальным высотам значительных волн на Черном

море в октябре.

Рисунок П 1.2-11. Распределение распределения длины волн (м), соответствующей максимальным высотам значительных волн на Черном

море в ноябре.

Рисунок П 1.2-12. Распределение распределения длины волн (м), соответствующей максимальным высотам значительных волн на Черном

море в декабре.

П1.3. Период волн, соответствующий максимальным высотам

значительных волн

28 30 32 34 36 38 40

Рисунок П 1.3-1. Распределение распределения периода волн (с), соответствующего максимальным высотам значительных волн на Черном

море в январе.

28 30 32 34 36 38 40

Рисунок П 1.3-2. Распределение распределения периода волн (с), соответствующего максимальным высотам значительных волн на Черном

море в феврале.

28 30 32 34 36 38 40

Рисунок П 1.3-3. Распределение распределения периода волн (с), соответствующего максимальным высотам значительных волн на Черном

море в марте.

28 30 32 34 36 38 40

Рисунок П 1.3-4. Распределение распределения периода волн (с), соответствующего максимальным высотам значительных волн на Черном

море в апреле.

28 30 32 34 36 38 40

Рисунок П 1.3-5. Распределение распределения периода волн (с), соответствующего максимальным высотам значительных волн на Черном

море в мае.

28 30 32 34 36 38 40

Рисунок П 1.3-6. Распределение распределения периода волн (с), соответствующего максимальным высотам значительных волн на Черном

море в июне.

28 30 32 34 36 38 40

Рисунок П 1.3-7. Распределение распределения периода волн (с), соответствующего максимальным высотам значительных волн на Черном

море в июле.

28 30 32 34 36 38 40

Рисунок П 1.3-8. Распределение распределения периода волн (с), соответствующего максимальным высотам значительных волн на Черном

море в августе.

28 30 32 34 36 38 40

Рисунок П 1.3-9. Распределение распределения периода волн (с), соответствующего максимальным высотам значительных волн на Черном

море в сентябре.

28 30 32 34 36 38 40

Рисунок П 1.3-10. Распределение распределения периода волн (с), соответствующего максимальным высотам значительных волн на Черном

море в октябре.

28 30 32 34 36 38 40

Рисунок П 1.3-11 Распределение распределения периода волн (с), соответствующего максимальным высотам значительных волн на Черном

море в ноябре.

28 30 32 34 36 38 40

Рисунок П 1.3-12 Распределение распределения периода волн (с), соответствующего максимальным высотам значительных волн на Черном

море в декабре.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2. СУММАРНАЯ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ШТОРМОВОГО ВОЛНЕНИЯ П2.1. Высота значительных волн более 4 м

28 30 32 34 36 38 40

Рисунок П2.1-1. Распределение суммарной продолжительности волнения с высотами значительных волн более 4 м за период с 1949 по 2010 гг. (в днях) в

январе.

Рисунок П2.1-2. Распределение суммарной продолжительности волнения с высотами значительных волн более 4 м за период с 1949 по 2010 гг. (в днях) в

феврале.

Рисунок П2.1-3. Распределение суммарной продолжительности волнения с высотами значительных волн более 4 м за период с 1949 по 2010 гг. (в днях) в

марте.

28 30 32 34 36 38 40

Рисунок П2.1-4. Распределение суммарной продолжительности волнения с высотами значительных волн более 4 м за период с 1949 по 2010 гг. (в днях) в

апреле.

Рисунок П2.1-5. Распределение суммарной продолжительности волнения с высотами значительных волн более 4 м за период с 1949 по 2010 гг. (в днях) в

мае.

28 30 32 34 36 38 40

Рисунок П2.1-6. Распределение суммарной продолжительности волнения с высотами значительных волн более 4 м за период с 1949 по 2010 гг. (в днях) в

июне.

Рисунок П2.1-7. Распределение суммарной продолжительности волнения с высотами значительных волн более 4 м за период с 1949 по 2010 гг. (в днях) в

июле.

28 30 32 34 36 38 40

Рисунок П2.1-8. Распределение суммарной продолжительности волнения с высотами значительных волн более 4 м за период с 1949 по 2010 гг. (в днях) в

августе.

Рисунок П2.1-9. Распределение суммарной продолжительности волнения с высотами значительных волн более 4 м за период с 1949 по 2010 гг. (в днях) в

сентябре.

28 30 32 34 36 38 40

Рисунок П2.1-10. Распределение суммарной продолжительности волнения с высотами значительных волн более 4 м за период с 1949 по 2010 гг. (в днях) в

октябре.

Рисунок П2.1-11. Распределение суммарной продолжительности волнения с высотами значительных волн более 4 м за период с 1949 по 2010 гг. (в днях) в

ноябре.

28 30 32 34 36 38 40

Рисунок П2.1-12. Распределение суммарной продолжительности волнения с высотами значительных волн более 4 м за период с 1949 по 2010 гг. (в днях) в

декабре.

П2.2. Высота значительных волн более 6 м

28 30 32 34 36 38 40

Рисунок П2.2-1. Распределение суммарной продолжительности волнения с высотами значительных волн более 6 м за период с 1949 по 2010 гг. (в днях) в

январе.

28 30 32 34 36 38 40

Рисунок П2.2-2. Распределение суммарной продолжительности волнения с высотами значительных волн более 6 м за период с 1949 по 2010 гг. (в днях) в

феврале.

28 30 32 34 36 38 40

Рисунок П2.2-3. Распределение суммарной продолжительности волнения с высотами значительных волн более 6 м за период с 1949 по 2010 гг. (в днях) в

марте.

28 30 32 34 36 38 40

Рисунок П2.2-4. Распределение суммарной продолжительности волнения с высотами значительных волн более 6 м за период с 1949 по 2010 гг. (в днях) в

апреле.

28 30 32 34 36 38 40

Рисунок П2.2-5. Распределение суммарной продолжительности волнения с высотами значительных волн более 6 м за период с 1949 по 2010 гг. (в часах)

в июле.

28 30 32 34 36 38 40

Рисунок П2.2-6. Распределение суммарной продолжительности волнения с высотами значительных волн более 6 м за период с 1949 по 2010 гг. (в днях) в

октябре.

28 30 32 34 36 38 40

Рисунок П2.2-7. Распределение суммарной продолжительности волнения с высотами значительных волн более 6 м за период с 1949 по 2010 гг. (в днях) в

ноябре.

28 30 32 34 36 38 40

Рисунок П2.2-8. Распределение суммарной продолжительности волнения с высотами значительных волн более 6 м за период с 1949 по 2010 гг. (в днях) в

декабре.