Внутренние волны в шельфовой зоне Черного моря тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.28, кандидат наук Химченко Елизавета Евгеньевна

• Химченко Елизавета Евгеньевна
• кандидат наук
• 2019

Оглавление диссертации кандидат наук Химченко Елизавета Евгеньевна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ВНУТРЕННИЕ ВОЛНЫ: ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ И ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

1.1 Краткое изложение общих сведений о внутренних волнах в океане

1.2 Современное состояние изученности внутренних волн в Черном море

1.3 Районы проведения исследований внутренних волн и их физико-географическая

характеристика

1.4 Данные, методика измерений и применяемая аппаратура для наблюдений внутренних волн в шельфовой зоне Черного моря

ГЛАВА 2. ВНУТРЕННИЕ ВОЛНЫ ИНЕРЦИОННОГО ПЕРИОДА НА ШЕЛЬФАХ ЧЕРНОГО МОРЯ

2.1 Квазиинерционные внутренние волны на шельфе Геленджика

2.2 Квазиинерционные внутренние волны на приглубом шельфе ЮБК. Особенности

инерционных волн в прибрежной зоне моря

2.3 Квазиинерционные внутренние волны на узком шельфе Абхазии

2.4 Сравнение внутренних волн инерционного периода на разных типах шельфа Черного моря

2.5 Выводы по Главе

ГЛАВА 3. КОРОТКОПЕРИОДНЫЕ ВНУТРЕННИЕ ВОЛНЫ НА ШЕЛЬФАХ ЧЕРНОГО МОРЯ

3.1 Короткопериодные внутренние волны на шельфе Геленджика

3.2 Короткопериодные внутренние волны на крымском шельфе

3.3 Короткопериодные внутренние волны на шельфе Абхазии

3.4 Внутренние волны Аральского моря. Сравнительный анализ внутренних волн Аральского и Черного морей

3.5 Выводы по Главе

ГЛАВА 4. НОВОЕ О ВНУТРЕННИХ ВОЛНАХ, ВЫЯВЛЕННОЕ В ПРОВЕДЕННЫХ НАТУРНЫХ ЭКСПЕРИМЕНТАХ

4.1 Наблюдения 2-ой моды во внутренних квазиинерционных волнах в

Черном море

4.2 Короткопериодные внутренние волны 2-ой моды

4.3 Внутренние боры на шельфе Черного моря: новые зарегистрированные черты процесса

4.4 Сильное влияние внутренних волн на изменчивость скорости звука в шельфовых водах Черного моря

4.5 Выводы по Главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Внутренние волны в шельфовой зоне Черного моря»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования. Подобно тому, как на поверхности океана, на границе вода-воздух существуют поверхностные волны, в толще океана на границах водных слоев с различной плотностью образуются внутренние волны. Внутренние волны в океанах и морях в существенной мере определяют изменчивость толщи водной среды в широких диапазонах пространственных и временных масштабов (Коняев, Сабинин, 1992; Gerkema and Zimmerman, 2008). Они оказывают значительное влияние на вертикальную стратификацию вод, турбулентное перемешивание, распределение взвесей, вертикальные миграции планктона и рыб; могут участвовать в перераспределении потоков тепла и энергии, а при разрушении создавать мелкомасштабные колебания. Интенсивные внутренние волны, т.е. волны большой высоты (более 10 м) и со значительной нелинейностью (отношение орбитальной скорости к фазовой более 0,1), способствуют перемешиванию вод и, тем самым, обогащению их кислородом и питательными веществами (Сабинин и др., 2004). Внутренние волны существенно влияют на распространение акустических сигналов в морской среде (Куртепов, 1982; Colosi et al., 2012). Влияние внутренних волн должно также учитываться при подводных плаваниях. Таким образом, исследования внутренних волн приобретают определяющее значение для понимания процессов обмена в океане и морях.

Хотя Черное море является замкнутым и практически бесприливным, в нем существует достаточно развитое поле внутренних волн. Несмотря на то, что в Черном море амплитуды внутренних волн в среднем на порядок меньше, чем в океане или приливных морях, тем не менее, здесь также встречаются интенсивные внутренние волны.

Исследования по океанографии Черного моря активно проводятся на протяжении более полувека. Широко известны монографии (Богуславский и др., 1980; Блатов и др., 1984; Гидрометеорология..., 1991; Блатов, Иванов, 1992; Иванов, Белокопытов, 2011), которые предоставляют обобщающую информацию об особенностях процессов, наблюдаемых в Черном море. Однако, несмотря на обширный материал, рассматриваемый в указанных выше работах, все еще остается ряд нерешенных вопросов. Исследование внутренних волн в Черном море можно отнести к одним из них, в частности, из-за недостаточной изученности причин генерации интенсивных внутренних волн в условиях отсутствия значимых приливных сил.

Повсеместно, как на шельфе океанов, так и на шельфе морей ведется исследование внутренних волн. Вместе с натурными измерениями внутренних волн в шельфовой зоне океана контактными методами проводятся их исследования посредством дистанционного

зондирования, численного моделирования и лабораторных экспериментов. Натурные наблюдения являются главным источником новой информации о поле внутренних волн. Однако изучение внутренних волн в Черном море посредством натурных измерений ведется непостоянно и непродолжительное время, что связано, в первую очередь, с техническими трудностями проведения морского эксперимента. Значительный вклад в исследование внутренних волн в Черном море был внесен Ивановым В.А. и Серебряным А.Н. на основе продолжительных наблюдений за пространственно-временной изменчивостью характеристик внутренних волн с океанологических платформ (Иванов и др., 1981; Иванов, Серебряный, 1982, 1983, 1985, 2010). По результатам этих измерений были определены новые механизмы генерации внутренних волн на шельфе бесприливного моря, которые обобщены в работе (Серебряный, Иванов, 2013).

Хотя упомянутые работы предоставляют богатый материал о черноморских внутренних волнах, тем не менее, большая часть результатов получена в районе приглубого шельфа у платформы МГИ. В связи со спецификой природы и сложностью строения внутренних волн для понимания их особенностей в бесприливном море необходимо проводить сбор информации о них как можно более длительное время, охватывая различные районы и акватории. В настоящее время существуют возможности комплексно исследовать физические явления в океанах и морях, проводя совместные контактные и дистанционные измерения с высоким разрешением. Спутниковый мониторинг внутренних волн в Черном море начали активно проводить в последние несколько лет (Серебряный, 2012; Митягина, Лаврова, 2009, 2010; Лаврова и др., 2009). Наличие нового высокоточного океанологического оборудования в современных наблюдениях позволяет более детально изучить особенности строения и параметры наблюдаемых внутренних волн, продвинуться в понимании природы внутренних волн и их свойств по сравнению с ранними исследованиями.

Сравнительно недавно появились свидетельства наблюдений внутренних волн 2-ой моды в океане (Konyaev et al., 1995; Yang et al., 2009; Shroyer et al., 2010; Serebryany, 2018). Поясним, что под внутренними волнами 1 -ой моды понимают синхронные колебания слоев водной толщи, когда весь столб жидкости движется в одном направлении, а под 2-ой модой подразумевают колебания в противофазе. Во время колебаний 2-ой моды верхние и нижние слои могут перемещаться как по направлению друг к другу (в таком случае наблюдается волна «сжатия»), так и в противоположные стороны (при этом регистрируемая волна называется волной «растяжения»). Такая выпуклая форма внутренних волн способствует формированию захваченных ядер, которые могут осуществлять перенос вещества (Deepwell, Stastna 2016; Brandt, Shipley, 2014). Однако инструментальные наблюдения внутренних волн 2-ой моды во внутренних морях ранее не регистрировались. Таким образом, натурные наблюдения

внутренних волн, а также научные проблемы, связанные с организацией их измерений, интерпретацией и обобщением полученных результатов, по-прежнему остаются актуальной задачей современной океанологии.

Основная цель работы: исследовать особенности внутренних волн на различных типах шельфа Черного моря с применением современных средств и методов наблюдений. Представленная работа, основанная на долговременных полевых измерениях, также ставит своей целью пополнение знаний о поле черноморских внутренних волн. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

• Проведение долговременных измерений внутренних волн в различных районах Черного моря в условиях развитого сезонного термоклина (на крымском, геленджикском и абхазском шельфах);

• Обработка и статистический анализ полученных данных в диапазонах коротких и инерционных внутренних волн;

• Исследование изменчивости частотных спектров внутренних волн для различных районов;

• Исследование влияния внутренних волн на поле скорости звука на шельфе Черного моря;

• Выявление модового состава внутренних волн;

• Сравнение и выявление особенностей внутренних волн на крымском, абхазском и геленджикском шельфах Черного моря;

• Сравнение параметров короткопериодных внутренних волн бесприливных морей в условиях различной солености вод (на примере Черного и Аральского морей). Научную новизну исследования составляют основные положения, выносимые на

защиту:

1. Сравнением наблюдаемых внутренних волн инерционного и короткопериодного диапазонов на трех типах шельфа Черного моря (пологом у побережья Геленджика, приглубом у побережья Крыма, узком и крутом шельфе Абхазии) установлено, что наибольшие амплитуды инерционных внутренних волн характерны для узкого шельфа, короткие внутренние волны на трех типах шельфа имеют схожие параметры (периоды -от нескольких минут до первых десятков минут, длины волн - от нескольких десятков до нескольких сотен метров), с несколько отличающимися высотами волн. На крутом абхазском шельфе чаще регистрируются внутренние волны высотой 5-6 и более метров, на геленджикском обнаружены короткопериодные волны рекордных для Черного моря высот (до 16 м), связанных с прохождением атмосферного фронта над морем.

2. В измерениях на Черном море выявлены внутренние волны 2-ой моды как инерционного, так и короткопериодного диапазона.

3. Обнаружено аномальное поведение годографов течений в инерционных движениях на крымском шельфе: зарегистрировано вращение эллипсов течений с инерционным периодом против часовой стрелки, обусловленное средней фоновой циклонической завихренностью Черного моря и сильной изменчивостью прибрежных вдольбереговых течений в море.

4. Установлено, что подход внутреннего бора на крымском шельфе был обусловлен внедрением в прибрежную зону придонного западного течения, резко сменившего наблюдавшееся до этого восточное течение. Показано, что внутренний бор оказывает сильное влияние на положение звукорассеивающих слоев и приводит к искажениям профиля скорости звука.

5. Продемонстрировано сильное влияние квазиинерционных внутренних волн на изменчивость профиля скорости звука в шельфовых водах Черного моря. При подходе интенсивных внутренних волн (высотой более 10 м и со значительной нелинейностью) перепады значений скорости звука на отдельных горизонтах достигают 20-25 м/с.

6. Выявлены различия в параметрах наблюдаемых короткопериодных внутренних волн в двух бесприливных морях (Черном и Аральском) с существенно различной соленостью вод. Из-за повышенной вязкости вод, обусловленной высокой соленостью (более 120 епс), внутренние волны гипергалинного Аральского моря развиваются в основном в узком слое термоклина, что ограничивает их развитие по высоте (волны редко достигают высоты более 1-2 м). Однако они отличаются большей длиной (170 м для волн с периодом 5 мин) и скоростью распространения (0,6 м/с) по сравнению с черноморскими аналогами (90 м и 0,3 м/с соответственно).

Достоверность научных результатов и выводов работы обеспечивается проведением контактных измерений современными калиброванными приборами (зонд miniSVP фирмы «Valeport», точечные датчики «Star-Oddi» типа DST centi, доплеровский акустический измеритель течений ADCP «RioGrande 600 kHz»), широко использующимися в мировой практике, а также подробным анализом натурных данных с применением апробированных программ обработки и визуализации данных. Контактные измерения в период с 2009 по 2018 гг. проводились с использованием единой методики измерения внутренних волн со стационарных платформ (проведение ежечасных зондирований, непрерывное измерение температуры на отдельных горизонтах и непрерывное наблюдение за течениями от поверхности до дна).

Научное и практическое значение исследования. Полученные в результате исследования данные о параметрах наблюдаемых внутренних волн могут быть использованы

для разработки теоретических и численных моделей, при анализе проявлений внутренних волн по данным дистанционного зондирования, а также для возможного прогнозирования внутриволнового поля в море. Изучение короткопериодных внутренних волн в бесприливном море позволяет наблюдать неприливные механизмы их генерации, которые трудно отделить в условиях приливного моря (например, генерация подходящими сгонно-нагонными фронтами). Личный вклад автора характеризуется следующей деятельностью:

1. Участие в проведении измерений в Черном море в 2009-2014 и 2018 гг., в ходе которых получены данные, послужившие основой диссертации;

2. Проведение прямых измерений внутренних волн в Аральском море в 2013 г.;

3. Выполнение обработки и анализа данных наблюдений;

4. Участие в интерпретации полученных результатов;

5. Подготовка результатов к опубликованию, а также представление их на российских и международных научных конференциях, и семинарах.

Апробация работы. Материалы диссертации были представлены и обсуждались на заседании Ученого совета Физического направления Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН (апрель 2018 г., январь 2019 г.), ежегодной ассамблее Европейского сообщества наук о Земле (EGU) в Вене, Австрия (2013-2015 гг.), всероссийских открытых конференциях "Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса" (г. Москва, 20132018 гг.), Четвертой международной школе-семинаре «Спутниковые методы и системы исследования Земли» (г. Таруса, 2013 г.), школах-семинарах им. акад. Л.М. Бреховских "Акустика океана" (г. Москва, 2013, 2016, 2018), Международной конференции по нелинейным эффектам внутренних волн (Conference on Nonlinear Effects in internal waves, Cornell University, г. Итака, США, 2014 г.), международной конференции "Forum Acousticum" (г. Краков, Польша, 2014 г.), на 8-ом международном симпозиуме по стратифицированным течениям (ISSF) в г. Сан-Диего, США (2016 г.), на молодежных конференциях "Комплексные исследования Мирового океана" (КИМО) в Москве (2017 г.), Санкт-Петербурге (2018 г.) и Севастополе (2019 г.), на ежегодной конференции "Методы и средства океанологических исследований" (МСОИ) в Москве (2019 г.), на Второй Всероссийской акустической конференции в Нижнем Новгороде (2017 г.), на Совместной Ассамблее IAPSO-IAMAS-IAGA в Кейптауне, ЮАР (2017 г.), на международном семинаре Teledyne Marine Workshop Europe 2018 в Каннах, Франция (2018 г.), на Международном симпозиуме "Мезомасштабные и субмезомасштабные процессы в гидросфере и атмосфере" (Москва, 2018 г.), а также на Международном симпозиуме «Акустика жидких сред» (IFA 2019 г.) в Сопоте, Польша.

Публикации соискателя по теме диссертации. Материалы диссертации полностью изложены в работах, опубликованных соискателем. По теме диссертации опубликовано 30

работ, из которых 7 опубликованных статей в рецензируемых научных изданиях из списка, рекомендованного ВАК [1-7], 3 статьи в других рецензируемых изданиях [8-10], 2 главы в монографиях [11, 12], 18 статей и тезисов в сборниках докладов российских и международных научных конференций [13-30]. Еще одна статья из списка, рекомендованного ВАК, принята к печати [31].

Статьи, опубликованные в изданиях из перечня ВАК:

1. Бондур В.Г., Серебряный А.Н., Замшин В.В., Тарасов Л.Л., Химченко Е.Е. Интенсивные внутренние волны аномальных высот на шельфе Черного моря // Известия РАН, Физика атмосферы и океана. - 2019. - Т. - 55. - № 1. - С. 114-127.

2. Серебряный А.Н., Химченко Е.Е. Сильная изменчивость скорости звука в шельфовой зоне Черного моря, вызванная инерционными внутренними волнами // Акустический журнал. - 2018. - Т. 64. - № 5. - С. 580-590.

3. Серебряный А.Н., Попов О.Е., Кенигсбергер Г.В., Елистратов В.П., Химченко Е.Е. Фронт в прибрежной зоне моря с узким шельфом: поверхностные проявления и внутренняя динамика // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. - 2018. - Т. 15. - № 3. - С. 167-183.

4. Химченко Е.Е., Серебряный А.Н. О наблюдении внутренних волн на шельфе Черного моря // Процессы в геосредах. - 2018. - № 3 (17). - С. 324-325.

5. Серебряный А.Н., Кенигсбергер Г.В., Елистратов В.П., Сабинин К.Д., Попов О.Е., Свадковский А.Н., Тарасов Л.Л., Денисов Д.М., Химченко Е.Е., Чекайда В.Н. Акустическая диагностика гидрофизической изменчивости на абхазском шельфе Черного моря // Ученые записки физического факультета Московского университета. -2017. - Т. 5. - 1750130.

6. Серебряный А.Н., Химченко Е.Е. Исследования внутренних волн на кавказском и крымском шельфах Черного моря летом 2013 г. // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. - 2014. - Т. 11. - № 3. - С 88-104.

7. Ижицкий А.С., Химченко Е.Е., Завьялов П.О., Серебряный А.Н. Гидрофизическое состояние Большого Аральского моря осенью 2013 г.: термическая структура, течения, внутренние волны // Океанология. - 2014. - Т. 54. - № 4. - С. 451-463.

Статьи, опубликованные в других рецензируемых изданиях:

8. Химченко Е.Е., Серебряный А.Н. Внутренние волны на кавказском и крымском шельфах Черного моря (по летне-осенним наблюдениям 2011-2016 гг.) // Океанологические исследования. - 2018. - Т. 46. - № 2. - С. 69-87. DOI:10.29006/1564-2291JOR-2018.46(2).7.

9. Серебряный А.Н., Иванов В.А., Кузнецов А.С., Химченко Е.Е., Лаврова О.Ю., Симонова Ю.В. Исследования внутренних волн и течений в Черном море с платформы Морского Гидрофизического института летом 2014 г. // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. - 2014. - № 28. - С. 62-70.

10. Lavrova O.Y., Mityagina M.I., Serebryany A.N., Sabinin K.D., Kalashnikova N.A., Krayushkin E.V., Khymchenko I.E. Internal waves in the Black Sea: satellite observations and in-situ measurements // Proceedings of SPIE - the International society for optical engineering. - 2014. - P. 924016. DOI: 10.1117/12.2067047.

Главы в монографиях:

11. Серебряный А.Н., Химченко Е.Е. Внутренние волны на шельфе Черного моря // В монографии «Гидрофизические и экологические процессы в прибрежной зоне Черного моря», под редакцией Завьялова П.О. и Зацепина А.Г. Москва: «Научный мир», 2018. -414 с. - С. 183-198.

12. Иванов В.А., Кузнецов А.С., Серебряный А.Н., Химченко Е.Е. Исследования внутренних волн // В монографии «Мониторинг прибрежной зоны на Черноморском экспериментальном подспутниковом полигоне», под редакцией Иванова В.А. и Дулова В.А. Севастополь: НПЦ «ЭКОСИ-ГИДРОФИЗИКА», 2014. - 524 с. - С. 401-424.

Опубликованные статьи и тезисы докладов в сборниках трудов конференций:

13. Khimchenko E., Serebryany A. Short-period internal waves in shallow water (on the example of observations on the shelves of the Black Sea) // International Symposium on Fluid Acoustics. Abstracts in Archives of Acoustics. - 2019. - V. 44. - № 2. - P. 406.

14. Серебряный А.Н., Денисов Д. М., Химченко Е.Е. Автономный измеритель внутренних волн на основе распределенного датчика температуры // Сборник трудов конференции «Методы и средства океанологических исследований». М.: ИО РАН, 2019. - C. 71-75.

15. Химченко Е.Е., Серебряный А.Н. // Короткопериодные внутренние волны в Аральском море // В сборнике: Комплексные исследования Мирового океана. Материалы IV Всероссийской научной конференции молодых ученых. - 2019. - С. 185-186.

16. Химченко Е.Е., Серебряный А.Н. Наблюдения внутренних волн и внутренних боров на шельфе Черного моря // Акустика океана. Доклады 16-ой школы-семинара акад. Л.М. Бреховских. М.: ГЕОС, 2018. - C. 266-269.

17. Серебряный А.Н., Кенигсбергер Г.В., Елистратов В.П., Попов О.Е., Химченко Е.Е., Тарасов Л.Л. Особенности гидрофизических явлений на шельфе Абхазии: результаты наблюдений последних лет // Акустика океана. Доклады 16-ой школы-семинара акад. Л.М. Бреховских. М.: ГЕОС, 2018. - C. 259-265.

18. Серебряный А.Н., Химченко Е.Е. Интенсивные внутренние волны на северо-восточном шельфе Черного моря // Сборник трудов Международного симпозиума «Мезомасштабные и субмезомасштабные процессы в гидросфере и атмосфере» (МСП-2018). М.: ИО РАН, 2018. - C. 312-315. DOI 10.29006/978-5-9901449-4-1-2018-87.

19. Khimchenko E., Serebryany A. An experience of using ADCP from stationary platforms to study processes on shelf in the Black Sea // Teledyne Marine Technology Workshop Europe 2018, 9-11.10.2018, Cannes, France.

20. Серебряный А.Н., Химченко Е.Е., Попов О.Е., Кенигсбергер Г.В. Внутренние волны и течения в прибрежной зоне Абхазии в период весенней стратификации (по результатам экспедиции 2018 г.) // В сборнике тезисов докладов шестнадцатой Всероссийской открытой конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». - 2018. - С. 318.

21. Химченко Е.Е., Серебряный А.Н. // О наблюдении внутренних волн на шельфе Абхазии // В сборнике: Комплексные исследования Мирового океана. Материалы II Всероссийской научной конференции молодых ученых. - 2017. - С. 296-299.

22. Серебряный А.Н., Кенигсбергер Г.В., Елистратов В.П., Попов О.Е., Химченко Е.Е. Наблюдение выхода холодных вод в шельфовой зоне Абхазии после землетрясения в Черном море 21 сентября 2016 г. // В сборнике тезисов докладов пятнадцатой Всероссийской открытой конференции Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. - 2017. - С. 293.

23. Химченко Е.Е., Серебряный А.Н. Некоторые особенности внутренних волн на шельфе Абхазии // В сборнике: Современные проблемы термогидромеханики океана. - 2017. - C. 180-183.

24. Химченко Е.Е., Серебряный А.Н. Исследование гидрофизической изменчивости в шельфовой зоне моря зондом скорости звука со стационарных платформ // В сборнике: Современные проблемы термогидромеханики океана. - 2017. - C. 184-186.

25. Серебряный А.Н., Кенигсбергер Г.В., Елистратов В.П., Попов О.Е., Поддубняк В.Я., Химченко Е.Е., Чекайда В.Н. Об исследовании гидрофизической изменчивости на абхазском шельфе Черного моря осенью 2016 г. // В сборнике тезисов докладов четырнадцатой Всероссийской открытой конференции Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. - 2016. - С. 289.

26. Khimchenko E., Serebryany A. Mode-2 internal waves: observations in the non-tidal sea // 8th International Symposium on Stratified Flows. 29 Aug. - 1 Sep. 2016, San Diego. USA (https://joss.ucar.edu/sites/default/files/meetings/2016/issf/papers/khimchenko-elizaveta-article.pdf).

27. Серебряный А.Н., Химченко Е.Е. Изменчивость скорости звука на шельфе Черного моря, связанная с внутренними волнами // Акустика океана. Доклады 15-ой школы-семинара акад. Л.М. Бреховских. М.: ГЕОС, 2016. - C. 259- 262.

28. Серебряный А.Н., Кенигсбергер Г.В., Кецба В.Н., Елистратов В.П., Медведовский В.В., Моисеенков В.И., Сабинин К.Д., Тарасов Л.Л., Свадковский А.Н., Попов О.Е., Химченко Е.Е., Денисов Д.М., Чекайда В.Н. Акустическая диагностика и исследование гидрофизических параметров морской среды на абхазском шельфе Черного моря // Акустика океана. Доклады 15-ой школы-семинара акад. Л.М. Бреховских. М.: ГЕОС, 2016. - C. 250-253.

29. Khimchenko E., Forcat F., Roget E. Evolution of the internal seiche field in the changing Aral Sea (2006-2013) // Geophysical Research Abstracts Vol. 17. EGU2015-15089, 2015. EGU General Assembly 2015, http://meetingorganizer.copernicus.org/EGU2015/EGU2015-15089.pdf.

30. Serebryany A., Khymchenko I. Strong variability of sound speed field on shelf of the Black Sea caused by internal inertial waves // Proceedings of Forum Acusticum. - 2014.

Статья в издании из списка ВАК, принятая к печати:

31. Серебряный А.Н., Химченко Е.Е. Внутренние волны второй моды в Черном море // Доклады Академии наук. - 2019. - Т. 488. - № 5 (в печати).

Благодарности. Автор выражает признательность и благодарность своему научному руководителю д.ф.-м.н. Серебряному А.Н. за возможность участия в экспедициях на Черное море, общее руководство работой, ценные советы и всестороннюю поддержку на всех этапах работы над диссертацией. Автор благодарит академика РАН, д.ф.-м.н. Иванова В.А. за помощь в выборе направления научной деятельности, а также к.т.н. Кузнецова А.С. за постоянную поддержку и помощь в проведении экспедиционных работ на платформе МГИ РАН. Автор признателен д.ф.-м.н. Морозову Е.Г. за внимание к работе, а также конструктивные замечания, которые позволили ее улучшить. Автор выражает благодарность к.ф.-м.н. Гончарову В.В. за отзывчивость и помощь во время работы над диссертацией, а также к.г.н. Островскому А.Г. за интерес к диссертационной работе и полезные рекомендации. Автор благодарит д.г.н. Завьялова П.О. за предоставленную возможность участия в экспедиции на Аральское море и всестороннюю поддержку. Автор выражает благодарность соавторам публикаций за плодотворное сотрудничество, а также всем, с кем посчастливилось работать в экспедициях на Черном и Аральском морях. Особая благодарность выражается семье и друзьям за терпение и поддержку при подготовке автором диссертации.

Основная часть результатов диссертационного исследования была получена при поддержке проектов Российского фонда фундаментальных исследований (проекты № 13-05-

01106_а, № 14-45-01646, № 14-05-00520_а, № 15-52-40012, № 17-52-40016), а также проекта «Мой первый грант» РФФИ № 16-35-00454 мол_а.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников литературы. Объем работы составляет 160 страниц. Текст диссертации иллюстрирован 119 рисунками и 5 таблицами. Библиографический список включает в себя 174 наименования.

Во Введении представлены обоснование актуальности темы, основная цель исследования, поставленные задачи, основные защищаемые положения, достоверность полученных результатов, практическая значимость, личный вклад автора, апробация результатов исследования и список опубликованных диссертантом работ.

В Главе 1 кратко изложены общие сведения о явлении внутренних волн в океане, представлен литературный обзор о наблюдении внутренних волн в Черном море. Приводится краткое физико-географическое описание районов исследования. Описывается методика измерения внутреннего волнения, а также применяемое океанологическое оборудование.

Глава 2 посвящена наблюдениям квазиинерционных внутренних волн на шельфе Черного моря по результатам данных контактных измерений. Проводится сравнение квазиинерционных внутренних волн на разных типах шельфов Черного моря.

В Главе 3 представлены результаты натурных наблюдений короткопериодных внутренних волн на шельфах Черного моря (геленджикском, крымском и абхазском). Сравниваются внутренние волны бесприливных водоемов с различной соленостью вод (Черного и Аральского морей).

Глава 4 посвящена особенностям внутренних волн в Черном море, которые удалось зарегистрировать во время контактных измерений. Приводятся первые наблюдения внутренних волн 2-ой моды в Черном море (как квазиинерционного, так и короткопериодного диапазона). Представлены новые данные о нелинейной внутренней волне - внутреннем боре, который наблюдался на крымском и абхазском шельфах. Продемонстрированы результаты влияния внутренних волн на изменчивость профиля скорости звука в шельфовых водах Черного моря.

В Заключении представлены полученные в результате исследования основные выводы.

ГЛАВА 1. ВНУТРЕННИЕ ВОЛНЫ: ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ И ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ 1.1 Краткое изложение общих сведений о внутренних волнах в океане

Внутренние волны на океанском шельфе - довольно распространенное явление, которое имеет продолжительную историю исследований, начиная от путешествий Нансена в Северном Ледовитом океане (Nansen, 1902) вплоть до современных спутниковых исследований из космоса повсеместно в Мировом океане (da Silva, 2015; Ramp et al., 2014). Внутренние волны -это волны, которые существуют в устойчиво стратифицированной жидкости и имеют амплитуду в толще жидкости большую, чем на ее границах (Сабинин, 1978; Серебряный, 1987). Внутренние волны играют существенную роль в изменении пространственно-временных океанографических характеристик (Gerkema, Zimmerman, 2008). Внутренние волны участвуют в перераспределении потоков тепла, импульса и энергии, а при разрушении могут создавать мелкомасштабные колебания. Опрокидывание внутренних волн значительно увеличивает скорость диссипации турбулентной энергии и, соответственно, увеличивает вертикальный обмен веществом и энергией. В связи с этим исследования внутренних волн, прежде всего их возникновения, развития, распространения, а, особенно, вопросов неустойчивости и разрушения приобретают определяющее значение для понимания процессов обмена в океане и морях. Внутренние волны распространены повсеместно на шельфах океанов и морей, проявляясь в изменениях консервативных гидрологических характеристик, таких как температура и соленость воды, и оказывая существенное влияние на вертикальную стратификацию вод, турбулентное перемешивание, распределение взвесей, вертикальные миграции планктона и рыб. Интенсивные внутренние волны способствуют перемешиванию вод и, тем самым, обогащению их кислородом и питательными веществами. Для акустики внутренние волны являются важным фактором, деформирующим профиль скорости звука, и вызывают резкие его изменения на небольших расстояниях, искажая подводные акустические колебания (Куртепов, 1982; Colosi et el., 2012). Влияние внутренних волн должно также учитываться при подводных плаваниях.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Химченко Елизавета Евгеньевна, 2019 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Бабий М.В., Куклин А.К. Регистрация короткопериодных внутренних волн с платформы в прибрежной зоне Черного моря // Системы контроля окружающей среды. Севастополь. Сборник научных трудов НАНУ МГИ. - 1998. - С. 116-117.

2. Белокурова Н.И., Старов Д.К. Гидрометеорологическая характеристика Черного моря-Л.: Гидрометеоиздат, 1946. - 205 с.

3. Беляков Ю.М. Особенности инерционных течений в открытой части моря // Комплексные исследования Черного моря. - Севастополь: МГИ АН УССР. - 1979. - С. 34-42.

4. Блатов А.С., Булгаков Н.П., Иванов В.А., Косарев А.Н., Тужилкин В.С. Изменчивость гидрофизических полей Черного моря. - Л.: Гидрометеоиздат, 1984. - 240 с.

5. Блатов А.С., Иванов В.А. Гидрология и гидродинамика шельфовой зоны Черного моря.

- Киев: Наук. Думка, 1992. - 243 с.

6. Богуславский С.Г., Ефимов В.В., Черкесов Л.В. и др. Комплексные океанографические исследования Черного моря. - Киев: Наук. Думка, 1980. - 240 с.

7. Богуславский С. Г., Иванов В. А., Янковский А. Е. Особенности инерционных течений Черного моря //Морской гидрофизический журнал. - 1996. - № 3. - С. 58-68.

8. Большое Аральское море в начале XXI века: физика, биология, химия. Завьялов П.О. (отв. ред.). - М.: Наука, 2012. - 228 с.

9. Бондур В.Г., Сабинин К.Д., Гребенюк Ю.В. Аномальная изменчивость инерционных колебаний океанских вод на Гавайском шельфе //Доклады Академии наук. - 2013. - Т. 450. - № 1. - С. 100-104.

10. Бондур В.Г., Сабинин К.Д., Гребенюк Ю.В. Характеристики инерционных колебаний по данным экспериментальных измерений течений на Российском шельфе Черного моря // Известия Российской академии наук. Физика атмосферы и океана. - 2017. - Т. 53. - № 1.

- С. 135-142.

11. Бондур В.Г., Серебряный А.Н., Замшин В.В. Аномальный цуг внутренних волн рекордных высот на шельфе Чёрного моря, генерируемый атмосферным фронтом // Доклады Академии наук.- 2018. - Т. 483. № 4.- С. 435-439.

12. Бондур В.Г., Серебряный А.Н., Замшин В.В., Тарасов Л.Л., Химченко Е.Е. Интенсивные внутренние волны аномальных высот на шельфе Черного моря // Известия РАН, Физика атмосферы и океана. - 2019. Т. - 55. - № 1. - С. 114-127.

13. Букатов А.Е., Черкесов Л.В. Волны в неоднородном море. - Киев: Наук. Думка, 1983. -224 с.

14. Букатов А.Е., Власенко В.И., Пухтяр Л.Д, Суворов А.М., Тананаев А. Н., Фомин В.В., Хартиев С.М, Черкесов Л. В. Динамика поверхностных и внутренних волн. - Киев. Наук. Думка, 1988. - 192 с.

15. Букатов А.Е., Бабий М.В., Белокопытов В.Н., Моисеева Е.А. Изменчивость пространственного распределения частоты плавучести и характеристик внутренних волн в Черном море // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексные исследования ресурсов шельфа. - Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика. -2009. - Вып. 18. - С. 130-140.

16. Власенко В.И., Иванов В.А., Красин И.Г., Лисиченок А.Д. Генерация интенсивных короткопериодных внутренних волн в шельфовой зоне Крыма во время протекания прибрежного апвеллинга // Морской гидрофизический журнал. - 1997. - № 3. - С. 3-16.

17. Гидрометеорология и гидрохимия морей СССР. Т. 4. Черное море. // Вып.1. - Под ред. А.И. Симонова и Э.Н. Альтмана. - Л.: Гидрометеоиздат, 1991. - 340 с.

18. Гицба Я.В. Многолетняя и сезонная изменчивость климатических факторов над абхазской акваторией Черного моря // Известия высших учебных заведений. СевероКавказский регион. Естественные науки. - 2007. - № 5.- С. 18-25.

19. Гицба Я.В., Экба Я.А. Гидродинамические процессы в абхазской акватории Черного моря // Инженерный вестник Дона. - 2015. - Т. 39. - № 4. ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4p2y2015/3478

20. Гончаров В.П., Непрочнов Ю.П., Непрочнова А.Ф. Рельеф дна и глубинное строение черноморской впадины. - М.: Наука, 1972. - 160 с.

21. Гончаров В.В., Лейкин И.А. Волны на течении со сдвигом скорости // Океанология. -1983. - Т. 23. - № 2. - С. 210-216.

22. Горячкин Ю.Н., Иванов В.А, Лисиченок А.Д. Короткопериодные внутренние волны во фронтальных зонах бесприливных морей (на примере Черного и Эгейского) // Морской гидрофизический журнал. - 1989. - Т. 6. - С.41-47.

23. Гулиа, В.О., Орловская, Т.В., Адзинба, З.И., Читанава, С.М Физико-географическая характеристика Абхазии (Сообщение 1) //Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. - 2014. - №. 11-1. - С. 35-38.

24. Денисов Д.М., Серебряный А.Н. Автономный измеритель внутренних волн на основе распределенного датчика температуры // Приборы и техника эксперимента. - 2019. - №

2. - С. 159-160.

25. Журбас В.М., Зацепин А.Г., Пулейн П.-М. Статистический анализ скорости течений в Черном море по дрифтерным данным // Комплексные исследования северо-восточной части Черного моря / Под ред. А.Г. Зацепина, М.В.Флинта. - М.: Наука, 2002. - С. 105 -118.

26. Журбас В.М., Зацепин А.Г., Григорьева Ю.В. и др. Циркуляция вод и характеристики разномасштабных течений в верхнем слое Черного моря по дрифтерным данным // Океанология. - 2003. - Т. 43. № 6. - С. 1-15.

27. Зацепин А.Г., Баранов В.И., Кондрашов А.А., Корж А.О., Кременецкий В.В., Островский А.Г., Соловьев Д.М. Субмезомасштабные вихри на кавказском шельфе Черного моря и порождающие их механизмы // Океанология. - 2011. - Т. 51 - №4. - С. 592-605.

28. Зима В.В., Иванов В.А., Кондратьев С.И., Кузнецов А.С., Лисиченок А.Д., Серебряный А.Н., Чепыженко А.И. Наблюдательный полигон за гидрологическими, гидрохимическими и гидрооптическими характеристиками вод в прибрежной зоне Южного берега Крыма в 2001-2002 гг. // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. - 2003. - № 2. - С. 4959.

29. Зимин А.В., Родионов А.А., Жегулин Г. В. Короткопериодные внутренние волны на шельфе Белого моря: сравнительный анализ наблюдений в различных районах // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. - 2013. - Т. 6. - № 3. - С. 19-33.

30. Зимин А.В., Романенков Д.А., Козлов И.Е., Шапрон Б., Родионов А.А., Атаджанова О.А., Коллар Ф. Короткопериодные внутренние волны в Белом море: оперативный подспутниковый эксперимент летом 2012 г // Исследование Земли из космоса. - 2014. -№ 3. - С. 41-55.

31. Иванов Ю.А., Мельников В.А., Новицкий А.Г. Обтекание неровностей дна стратифицированным потоком // Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана. - 1977. -Т. 13. - № 12. - С. 1278-1286.

32. Иванов Ю.А., Смирнов Б.А., Тареев Б. А., Филюшкин Б.Н. Экспериментальные исследования колебаний температуры в море в диапазоне частот внутренних гравитационных волн // Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана. - 1969. - Т. 5. - №

3. - С. 416-425.

33. Иванов В.А. Среднемасштабная динамика вод в южных морях: современное представление. - Севастополь. - 1996. - 312 с.

34. Иванов В. А., Белокопытов В. Н. Океанография Черного моря //Севастополь: МГИ НАН Украины. - 2011. - 212 с.

35. Иванов В.А., Коняев К.В. Бор на термоклине // Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана. - 1976. - Т. 12. - № 12. - С. 416-423.

36. Иванов В.А., Коняев К.В., Серебряный А.Н. Группы интенсивных внутренних волн в шельфовой зоне моря // Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана. 1981. - Т. 17. - № 12. - С. 1302-1309.

37. Иванов В.А., Кукушкин А. С., Самодуров А.С. Шестой рейс научно-исследовательского судна "Профессор Колесников" в Эгейском и Черном морях (24 июня-25 августа 1983 г.) // Океанология. - 1985. - Т. 25. - Вып. 2. - С. 356-361.

38. Иванов В.А., Лисиченок А.Д. Внутренние волны в шельфовой зоне и у кромки шельфа в Черном море // Морской гидрофизический журнал. - 2002. - № 6. - С.67-73.

39. Иванов В.А., Лисиченок А.Д. К механизму генерации короткопериодных внутренних волн пульсациями ветра // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зоны и комплексное исследование ресурсов шельфа. - 2002. - № 2. - С.191-196.

40. Иванов В.А., Лисиченок А.Д., Серебряный А.Н., Тарасов Л.Л. Внутренние боры в прибрежной зоне Черного моря // Акустика океана. Докл. 11-ой школы-семинара акад. Л.М. Бреховских. - М.: ГЕОС, 2006. - С.330-335.

41. Иванов В.А., Серебряный А.Н. Частотные спектры короткопериодных внутренних волн в бесприливном море// Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана. - 1982. - Т. 18. - № 6. - С. 683-685.

42. Иванов В.А., Серебряный А.Н. Внутренние волны на мелководном шельфе бесприливного моря // Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана. - 1983. - Т. 19. - № 6. - С. 661-665.

43. Иванов В.А., Серебряный А.Н. Короткопериодные внутренние волны в прибрежной зоне бесприливного моря // Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана. - 1985 А. - Т. 21. -№ 6. - С. 648-656.

44. Иванов В.А., Серебряный А.Н. Проявление на поверхности внутренних волн малых амплитуд // Изв. АН СССР. ФАО. - 1985 Б. -Т. 21. - № 7. - С. 795-799.

45. Иванов В.А., Серебряный А.Н. Тридцать лет исследований внутренних волн с платформы МГИ// Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. - 2010. - № 21. - С. 146-156.

46. Ижицкий А.С., Химченко Е.Е., Завьялов П.О., Серебряный А.Н. Гидрофизическое состояние Большого Аральского моря осенью 2013 г: термическая структура, течения, внутренние волны // Океанология. - 2014. - Т. 54. - № 4. - С. 451-463.

47. Кацнельсон Б.Г., Переселков С.А., Петников В.Г., Сабинин К.Д., Серебряный А.Н. Акустические эффекты, обусловленные интенсивными внутренними волнами на шельфе // Акустический журнал. - 2001. - Т. 47. - № 4. - С. 494-500.

48. Козлов И.Е., Кудрявцев В.Н., Зубкова Е.В., Атаджанова О.А., Зимин А В., Романенков Д.А., Мясоедов А.Г. Районы генерации нелинейных внутренних волн в Баренцевом, Карском и Белом морях по данным спутниковых РСА измерений. Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. - 2014. - Т. 11. - № 4. - С. 338-345.

49. Коняев К.В. Экспериментальное исследование короткопериодных внутренних волн в море// Изв. АНСССР. Физика атмосферы и океана. - 1975. - Т. 11. - № 3. - С. 285-296.

50. Коняев К.В., Сабинин К.Д. Новые данные о внутренних волнах в море полученные с помощью распределенных датчиков температуры // ДАН СССР. - 1973. - Т. 209. - № 1. С. 86-89.

51. Коняев К.В., Сабинин К.Д. Волны внутри океана. - С.- П.: Гидрометеоиздат, 1992. - 272 с.

52. Коротаев Г.К. Инерционные колебания и преобразование Галилея // Известия Российской академии наук. Физика атмосферы и океана. - 2018. - Т. 54. - № 2. - С. 227231.

53. Коротаев Г.К., Сабинин К.Д. Инерционные колебания на течении со сдвигом скорости произвольного профиля // Доклады Академии наук. - 2017. - Т. 475. - № 2 - С. 215-216.

54. Короткина О.А., Завьялов П.О., Осадчиев А.А. Субмезомасштабная изменчивость полей течения и ветра в прибрежной акватории Сочи // Океанология. - 2011. -Т. 51. - № 5. - С. 1-10.

55. Короткина О.А., Завьялов П.О., Осадчиев А.А. Синоптическая изменчивость течений в прибрежной акватории г. Сочи // Океанология. - 2014. - Т. 54. - № 5. - С. 581-593.

56. Кузнецов А.С., Парамонов А.Н Автономная система распределенных датчиков температуры // Морские гидрофизические исследования. - 1980. - №1. С.147-151.

57. Кузнецов А.С., Иванов В.А., Зима В.В. Особенности мезомасштабной динамики вод у южного побережья Крыма в 2008-2016 гг. // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. - 2017. - № 1. - С. 32-39.

58. Куклев С.Б., Москаленко Л.В., Мельников В.А., Кузеванова Н.И., Станичный С.В Влияние атмосферных синоптических процессов и ветра (динамические факторы) на

термические условия и осадки в районе Северо-Кавказского побережья Черного моря по многолетним данным (1955-2012 гг.) //Соврем. пробл. дистанц. зондирования Земли из космоса. - 2013. - Т. 10. - № 1. - С. 81-92.

59. Куклин А.К. Особенности гидрометеорологических измерений на океанографической платформе. // Тезисы доклада на третьем съезде океанологов СССР. - 1987.

60. Куклин А.К., Куклина Н.Я, Шабалина О.А. Исследование гидрометеорологических характеристик ЮБК с океанографической платформы в Кацивели // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. - 2003. - Вып. 7. - С. 66-82.

61. Куртепов В.М. Влияние внутренних волн, волн Россби, мезомасштабных вихрей и течений на распространение звука в океане // Акустика океана. Современное состояние. Под ред. Бреховских Л.М. и Андреевой И.Б. М: Наука, 1982. - С. 36-52.

62. Лаврова О.Ю., Митягина М.И., Сабинин К.Д. Возможные механизмы генерации внутренних волн в северо-восточной части Черного моря // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. M.:«GRANP Polygraph», 2008. - С. 128—136.

63. Лаврова О.Ю., Митягина М.И., Сабинин К.Д. Проявление внутренних волн на морской поверхности в северо-восточной части Черного моря // Исслед. Земли из космоса. - 2009. - № 6. - С. 49-55.

64. Лаврова О.Ю., Митягина М.И., Сабинин К.Д.. Исследование особенностей генерации и распространения внутренних волн в бесприливных морях по данным спутниковой радиолокации. // Доклады академии наук. - 2011. -Т. 436. - №. 3. - С. 407-411.

65. Лаврова О.Ю., Митягина М.И., Сабинин К.Д., Серебряный А.Н. Спутниковые наблюдения поверхностных проявлений внутренних волн в Каспийском море// Исслед. Земли из космоса. - 2011. - № 2. - С. 40-48.

66. Лаврова О.Ю., Серебряный А.Н., Митягина М.И., Бочарова Т.Ю. Подспутниковые наблюдения мелкомасштабных гидродинамических процессов в северо-восточной части Черного моря // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. - 2013. - Т. 10. - №4. - С. 308-322.

67. Лисиченок А.Д., Серебряный А.Н., Тарасов Л.Л., Чепыженко А.И Связь характеристик обратного рассеяния звука с прозрачностью и динамикой вод в прибрежной зоне Черного моря // Акустика океана. Докл. 11-ой школы-семинара акад. Л.М. Бреховских. -М.: ГЕОС, 2006. - C. 344-349.

68. Лукьянова А.Н., Иванов В.А., Залесный В.Б, Багаев А.В. Субинерционные колебания в Черном море, порождаемые полусуточным приливным потенциалом // Известия

Российской академии наук. Физика атмосферы и океана. - 2017. - Т. 53. - № 6. - С. 710717.

69. Медведев И.П., Архипкин В.С. Колебания уровня моря в Голубой бухте (Геленджик) // Вестник Московского университета. - 2015. - Серия 5. - №3. - С. 70-78.

70. Мельников В.А. Влияние рельефа дна на внутренние волны // Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана. - 1982. - Т. 18. - № 7. - С. 775-778.

71. Митягина М.И., Лаврова О.Ю. Спутниковые наблюдения вихревых и волновых процессов в прибрежной зоне северо-восточной части Черного моря // Исслед. Земли из космоса. - 2009. - №5. - С. 72-79.

72. Митягина М.И., Лаврова О.Ю. Спутниковые наблюдения поверхностных проявлений внутренних волн в морях без приливов // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. - 2010. - Т. 7. - № 1. - С. 260-272.

73. Морозов А. Н. Спектральные характеристики инерционных колебаний в Черном море // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. - Севастополь: МГИ НАН Украины. - 2001. - №. 2. -С. 61-69.

74. Морозов Е. Г. Океанские внутренние волны. - // Наука, 1985. - 151 с.

75. Морозов Е. Г. Изменчивость инерционных колебаний по горизонтали в восточной части Тихого океана // Океанологические исследования. - 1990. - № 43. - С. 83-84.

76. Морозов Е.Г., Марченко А.В. Короткопериодные внутренние волны в Арктическом фиорде (Шпицберген) // Известия Российской академии наук. Физика атмосферы и океана. - 2012. - Т. 48. - № 4. С. - 453-453.

77. Морозов, Е.Г., Нейман, В.Г., Писарев, С.В., Ерофеева, С.Ю. Внутренние приливные волны в Баренцевом море // Доклады Академии наук. -2003. - Т. 392. - № 5. - С. 686688.

78. Морозов Е.Г., Писарев С.В. Внутренние волны и образование полыньи в море Лаптевых //Доклады Академии наук. - 2004. - Т. 398. - № 2. - С. 255-258.

79. Морозов Е.Г., Щука С.А., Запотылько В.С. Буксирные спектры внутренних волн на пикноклине в Балтике //Доклады Академии наук. - 2007. - Т. 412. - № 4. - С. 552-554.

80. Москаленко Л.В., Мельников В.А., Кузеванова Н.И. Аномальные ситуации метеорологического режима в прибрежной зоне Северо-Кавказского побережья за период 2010-2013 гг. (по данным метеостанции Геленджика) // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений и объектов. - 2014. -Т. 11. - № 4. - С. 178-193.

81. Очередник В.В., Запевалов А.С. Исследование короткопериодной изменчивости поля температуры на черноморском гидрофизическом полигоне Института океанологии РАН // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. - 2018. - № 1. - С. 44-49.

82. Писарев С.В. Внутренние волны в высокоширотном бассейне, покрытом льдом: Канд. дисс. на соискание степени к.г.н. - М. - 1991.

83. Рутенко А.Н. Влияние внутренних волн на распространение звука в шельфовой зоне Японского моря в разные сезоны года // Акустический журнал. - 2005. - Т. 51. - № 4. -С. 527-535.

84. Рыбак С.А., Серебряный А.Н. О генерации звука внутренним бором // Акустический журнал. - 2010. - Т. 56. - № 6. - С. 773-775.

85. Сабинин К.Д., Коротаев Г.К. Инерционные колебания в присутствии сдвигового течения в океане //Известия Российской академии наук. Физика атмосферы и океана. - 2017. - Т. 53. - № 3. - С. 399-405.

86. .Сабинин К.Д., Серебряный А.Н. Горячие точки в поле внутренних волн в океане // Акустический журнал. - 2007. - Т. 53. - № 3. - С. 410-436.

87. Сабинин К.Д., Серебряный А.Н. Применение акустических допплеровских профилометров течений для изучения пространственной структуры морской среды // Акустический журнал. - 2012. - Т. 58. - № 5. - С. 639-648.

88. Сабинин К.Д., Серебряный А.Н., Назаров А.А. Интенсивные внутренние волны в Мировом океане // Океанология. - 2004. - Т. 44. - № 6. - С. 805-810.

89. Самодуров А.С., Чухарев А.М., Носова А.В., Глобина Л.В. Интенсификация внутренних волн в зоне сопряжения шельфа и континентального склона как фактор интенсификации вертикального обмена // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. - 2013. -Т. 6. - № 2. - С. 12-24.

90. Серебряный А.Н. Внутренние волны в прибрежной зоне приливного моря // Океанология. - 1985. - Т. 25. - № 5. - С. 744-751.

91. Серебряный А.Н. Короткопериодные внутренние волны на шельфе: Канд. дисс. на соискание степени к.ф.-м.н. - М. - 1987.

92. Серебряный А.Н. Эффекты нелинейности во внутренних волнах на шельфе // Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана. - 1990. - Т. 26. - № 3. - С. 285-293.

93. Серебряный А.Н. Проявление свойств солитонов во внутренних волнах на шельфе // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. - 1993. - Т. 29. - № 2. - С. 244-252.

94. Серебряный А.Н. Мониторинг процессов на шельфе с помощью акустического доплеровского профилометра течений (ADCP): результаты шестилетнего опыта исследований в российских морях // Акустика океана. Доклады 12-ой школы-семинара акад. Л.М. Бреховских. М.: ГЕОС, 2009. - С. 300-308.

95. Серебряный А.Н. Слико- и сулоеобразующие явления в море. Внутренние волны // Исслед. Земли из космоса. - 2012. - Т. 9 - № 2. - С. 275-286.

96. Серебряный А.Н. ADCP как мощный инструмент акустической океанологии: опыт десяти лет исследований на шельфе российских морей // Акустика океана. Доклады 14-ой школы-семинара акад. Л.М.Бреховских. М.: ГЕОС, 2013. - С 231-236.

97. Серебряный А.Н., Иванов В.А. Исследования внутренних волн в Черном море с океанографической платформы МГИ // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. -2013. - Т. 6.- № 3. - С. 34-45.

98. Серебряный А.Н., Пао К.П. Прохождение нелинейной внутренней волны через точку переворота на шельфе //Докл. РАН. - 2008. - Т. 420. - № 4. - С. 543-547.

99. Серебряный А.Н., Химченко Е.Е. Наблюдение сильной изменчивости поля скорости звука в шельфовой зоне Черного моря, вызванной внутренними инерционными волнами // Акустика океана. Доклады 14-ой школы-семинара акад. Л.М. Бреховских. М.: ГЕОС, 2013. - С 244-247.

100. Серебряный А.Н., Химченко Е.Е. Исследования внутренних волн на кавказском и крымском шельфах Черного моря летом 2013 г. // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. - 2014. - Т. 11. - № 3. - С 88-104.

101. Серебряный А.Н., Химченко Е.Е. Сильная изменчивость скорости звука в шельфовой зоне Черного моря, вызванная инерционными внутренними волнами // Акустический журнал. - 2018. - Т. 64. - № 5. - С. 580-590.

102. Серебряный А.Н., Шапиро Г.И. Наблюдение внутренних волн в Печорском море // Опыт системных океанологических исследований в Арктике. М.: Научный мир, 2001. -С 140-150.

103. Степанюк И.А. Методы измерений характеристик морских внутренних волн. -СПб: изд. РГГМУ, 2002. - 138 с.

104. Филонов А.Е. Внутренние волны. В кн. исследование и моделирование гидрологических процессов в Черном море.- М.: Гидрометеоиздат, 1989. - С. 83-98.

105. Филюшкин Б.Н. Экспериментальные исследования образования инверсий температуры в термоклине // Океанология. - 1983. - Т. 23. -№ 2. - С. 238-243.

106. Филюшкин Б.Н., Кожелупова Н.Г. Изменение поля внутренних волн в термоклине под действием ветра. В кн.: Взаимодействие атмосферы, гидросферы, литосферы в прибрежной зоне моря. София: Изд. БАН. - 1980. - С. 127-137.

107. Химченко Е.Е., Серебряный А.Н. Внутренние волны на кавказском и крымском шельфах Черного моря (по летне-осенним наблюдениям 2011-2016 гг.) // Океанологические исследования. - 2018. - Т. 46. - № 2. - С. 69-87.

108. Христофоров Г.Н., Запевалов А.С. Развитие летнего апвеллинга вблизи Южного берега Крыма // Метеорология и гидрология. - 2002. - № 7. - С. 55-67.

109. Шокальский Ю.М. Океанография // Л.: Гидрометеоиздат, 1959. - 540 с.

110. Ямпольский А.Д. О внутренних волнах в Черном море по наблюдениям на многосуточной якорной станции // Труды ИОАН СССР. - 1960. - Т. 39.- С. 111-126.

111. Alford M.H., MacKinnon J.A., Simmons H.L., Nash J.D. Near-inertial internal gravity waves in the ocean //Annual review of marine science. - 2016. - V. 8. - P. 95-123.

112. Baines P.G. On internal tide generation models // Deep-Sea Res. - 1982. - Vol. 29. -№3. - P. 307-338.

113. Brandt A., Shipley K. R. Laboratory experiments on mass transport by large amplitude mode-2 internal solitary waves // Physics of Fluids. - 2014. - V. 26. - № 4. - P. 046601.

114. Brekhovskikh L.M., Konjaev K.V., Sabinin K.D., Serikov A.N. Short period internal waves in the sea. // J. Geophys. Res. - 1975. - V.80. - P.856-864.

115. Carr M., Davies P.A., Hoebers R.P. Experiments on the structure and stability of mode-2 internal solitary-like waves propagating on an offset pycnocline // Phys. Fluids. - 2015. -Vol. 27. - № 4. - P. 046602.

116. Carter G.S., Gregg M.C., Lien R.C. Internal waves, solitary-like waves, and mixing on the Monterey Bay shelf //Continental Shelf Research. - 2005. - V. 25. - №. 12-13. - P. 14991520.

117. Colosi J.A., Duda T.F., Lin Y.T., Lynch J.F., Newhall A.E., Cornuelle B.D. Observations of sound-speed fluctuations on the New Jersey continental shelf in the summer of 2006 // The Journal of the Acoustical Society of America. - 2012. - V. 131. - № 2. - P. 17331748.

118. da Silva J.C.B., New A.L., Magalhaes J.M. On the structure and propagation of internal solitary waves generated at the Mascarene Plateau in the Indian Ocean // Deep-Sea Res. Part I. - 2011. - V. 58. - № 3. - P. 229-240.

119. da Silva J.C.B., Buijsman M.C., Magalhaes J.M. Internal waves on the upstream side of a large sill of the Mascarene Ridge: a comprehensive view of their generation mechanisms and

evolution // Deep Sea Res. Part I: Oceanographic Research Papers. - 2015. - V. 99. - P. 87104.

120. Deepwell D. High resolution simulations of mode-2 internal waves: transport, shoaling, and the influence of rotation: PhD thesis in applied math. UWSpace. - 2018. http://hdl.handle.net/10012/13653

121. Deepwell D., Stastna M. Mass transport by mode-2 internal solitary-like waves // Physics of Fluids. - 2016. - V. 28. - № 5. - P. 056606.

122. Deepwell D., Stastna M., Carr M., Davies P.A. Interaction of a mode-2 internal solitary wave with narrow isolated topography // Physics of Fluids. - 2017. - Vol. 29. - № 7. - P. 076601.

123. Dunphy M., Lamb K. G. Focusing and vertical mode scattering of the first mode internal tide by mesoscale eddy interaction // Journal of Geophysical Research: Oceans. -2014. - V. 119. - №. 1. - P. 523-536.

124. Filonov A. E. Thermic structure and intense internal waves on the narrow continental shelf of the Black Sea // Journal of marine systems. - 2000. - V. 24. - №. 1-2. - P. 27-40.

125. Firing E., Lien R.C., Muller P. Observations of strong inertial oscillations after the passage of tropical cyclone Ofa // J. Geophys. Res.- Oceans. -1997. - V. 102. - № C2. - P. 3317-3322.

126. Fu L.L. Observations and models of inertial waves in the deep ocean // Reviews of Geophysics. - 1981. - V. 19. - №. 1. - P. 141-170.

127. Garrett C., Munk W. Space-time scales of internal waves // Geophys. Fluid Dynam. -1972. - V. 3.- № 3. - P. 225-264.

128. Garrett C., Munk W. Space-time scales of internal waves: a progress report // J. Geophys. Res. - 1975. - V. 80. - № 3. - P. 291-297.

129. Gerkema T., Zimmerman J.T.F. An Introduction to Internal Waves: Lecture Notes, R. Neth. Inst. for Sea Res., Den Burg., 2008.

130. Guo C., Chen X. A review of internal solitary wave dynamics in the northern South China Sea // Progress in Oceanography. - 2014. - V. 121. - P. 7-23.

131. Helfrich K. R., Melville W. K. On long nonlinear internal waves over slope-shelf topography //Journal of Fluid Mechanics. - 1986. - № 167. - P. 285-308.

132. Holloway P. Internal hydraulic jumps and solitons at a shelf break region on the Australian North West shelf // J. Geophys. Res. - 1987. - V. 92. - № C5. - P. 5405-5416.

133. Huang X., Chen Z., Zhao W., Zhang Z., Zhou, C., Yang Q., Tian J. An extreme internal solitary wave event observed in the northern South China Sea // Scientific reports. - 2016. - V. 6. - P. 30041.

134. Jackson C.R., Apel J. An atlas of internal solitary-like waves and their properties // Contract. - 2004. [Электронный ресурс] URL: http://www.internalwaveatlas.com/Atlas2_index.html

135. Johnson D.R., Weidemann A., Pegau W.S. Internal tidal bores and bottom nepheloid layers // Continental Shelf Research. - 2001. - V. 21. - № 13-14. - P. 1473-1484.

136. Konyaev K.V., Sabinin K.D., Serebryany A.N. Large-amplitude internal waves at the Mascarene Ridge in the Indian Ocean // Deep Sea Res. - 1995. - V. 42. № 11-12. - P. 20752091.

137. Klymak, J. M., Pinkel, R., Liu, C. T., Liu, A. K., David, L. Prototypical solitons in the South China Sea // Geophysical Research Letters. - 2006. - V. 33. - L11607.

138. Kuryanov B., Serebryany A. Acoustic monitoring of environmental variability induced by storm on shelf of the Black Sea: internal bore observation. - 2007. - 19th International congress on acoustics, Madrid, 2-7 September.

139. Lavrova O., Mityagina M. Satellite Survey of Internal Waves in the Black and Caspian Seas // Remote Sensing. - 2017. - V. 9. - №. 9. - P. 892.

140. Lavrova O., Mityagina M., Bocharova, T., Gade M. Multi-sensor observation of eddies and mesoscale features in coastal zones // In Remote Sensing of the European Seas, V. Barale and M. Gade (Eds). - Springer Verlag. - 2008. - P. 463-474.

141. Lavrova O.Y., Mityagina M.I., Serebryany A.N., Sabinin K.D., Kalashnikova N.A., Krayushkin E.V., Khymchenko I.E. Internal waves in the Black Sea: satellite observations and in-situ measurements // Remote Sensing of the Ocean, Sea Ice, Coastal Waters, and Large Water Regions. - International Society for Optics and Photonics. - 2014. - V. 9240. - P. 924016.

142. Lynch J.F., Lin Y.T., Duda T.F., Newhall A.E. Acoustic ducting, reflection, refraction, and dispersion by curved nonlinear internal waves in shallow water // IEEE Journal of Oceanic Engineering. - 2010. - V. 35. - № 1. - P. 12-27.

143. Mayer D.A., Mofjeld H.O., Leaman K.D. Near-inertial internal waves observed on the outer shelf in the Middle Atlantic Bight in the wake of hurricane Belle // J. Phys. Oceanog. -1981. - № 11. - P. 87-106.

144. Medvedev I. P. Tides in the Black Sea: observations and numerical modelling // Pure and Applied Geophysics. - 2018. - V. 175. - № 6. - P. 1951-1969.

145. Merian I.R. Über die Bewegung tropfbarer Flüssigkeiten in Gegussen. - Basle, 1828.

146. Mikrukov A., Popov O., Serebryany A. Propagation of pulsed sound signals on a shelf of free tidal sea: effects from coastal eddies and internal waves // Hydroacoustics. Annual Journal. Gdansk, 2008. - № 11. - P. 279-288.

147. Mikryukov A., Popov O., Serebryany A. Acoustical observation of internal waves on the shelf of the Black Sea // Hydroacoustics. Annual Journal. Gdansk, 2009. - № 12. - P. 153158.

148. Mityagina M., Lavrova O. Surface manifestations of non-tidal internal waves in the northeastern Black Sea as viewed by satellite sensors // In Proceedings of the 2009 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS'09), Cape Town, South Africa, 12-17 July 2009.

149. Mityagina M.I., Lavrova O.Y., Karimova S.S. Multi-sensor survey of seasonal variability in coastal eddy and internal wave signatures in the north-eastern Black Sea // International Journal of Remote Sensing. - 2010. - V. 31. - № 17-18. - P. 4779—4790.

150. Morozov E. G. Oceanic Internal Tides: Observations, Analysis and Modeling: A Global View // Springer, 2018. - 304 p.

151. Morozov E.G., Muzylev S.V., Shestov A.S., Marchenko A.V. Short-period internal waves under an ice cover in Van Mijen Fjord, Svalbard // Advances in Meteorology. - 2011. -V. 2011. - Article ID 573269.

152. Nansen F. The oceanography of the North Polar Basin. The Norwegian North Polar Expedition 1893-1896 // Scient. Results. - 1902. - V. 3. - №. 9.

153. New A.L., Magalhaes, J.M., da Silva J.C.B. Internal solitary waves on the Saya de Malha bank of the Mascarene Plateau: SAR observations and interpretation // Deep Sea Research. Part I: Oceanographic Research Papers. - 2013. - №. 79. - P. 50-61.

154. Noble M., Jones B., Hamilton P., Xu J., Robertson G., Rosenfeld L., Largier J. Cross-shelf transport into nearshore waters due to shoaling internal tides in San Pedro Bay, CA // Continental Shelf Research. - 2009. - Vol. 29. - № 15. - P. 1768-1785.

155. Pineda J. Predictable upwelling and the shoreward transport of planktonic larvae by internal tidal bores // Science. - 1991. - V. 253. - № 5019. - P. 548-549.

156. Pineda J. Internal tidal bores in the nearshore: Warm-water fronts, seaward gravity currents and the onshore transport of neustonic larvae // Journal of Marine Research. - 1994. -V. 52. - № 3. - P. 427-458.

157. Rattray Jr.M. Generation of the long internal waves at the continental slope // Deep-Sea Res. - 1969. - V. 16. - P. 179-195.

158. Roget E., Khimchenko E., Forcat F., Zavialov P. The internal seiche field in the changing South Aral Sea (2006-2013) // Hydrology and Earth System Sciences. - 2017. - V. 21. - № 2. - P. 1093-1105.

159. Serebryany A.N., Holloway P.E. Observations of nonlinear internal waves on a shelf break: variety of processes of internal tidal transformation and observed huge internal surf // Proceedings of IAPSO XXI General Assembly. - 1995. - № 19. - P. 230.

160. Sabinin K., Serebryany A. Intense short-period internal waves in the ocean // J. Marine Res. - 2005. - V. 63. - № 1. - P. 227-261.

161. Sabinin K.D., Nazarov A.A., Serikov A.N. Internal waves of high amplitude near steep bottom rises // Izvestiya Akademii Nauk SSR. Fizika atmosfery i okeana. - 1987. - V. 23. - № 11. - P. 1179-1187.

162. Serebryany A.N. Mode 2 Internal Waves in the Ocean: Evidences from Observations // The Ocean in Motion. Springer. - Cham. - 2018. - P. 211-219.

163. Serebryany A., Rybak S., Galybin N., Mikruykov A., Popov O., Belogortsev A., New findings in studying internal solitons in the sea and the associated acoustic effects // -Proceedings of 10 European Conference on Underwater Acoustics. Istanbul, Turkey. - 2010. -P. 703-711.

164. Shea R.E., Broenkow W.W. The role of internal tides in the nutrient enrichment of Monterey Bay, California // Estuarine, Coastal and Shelf Science. - 1982. - V. 15. - №. 1. - P. 57-66.

165. Shearman R.K. Observations of near-inertial current variability on the New England shelf //Journal of Geophysical Research: Oceans. - 2005. - V. 110. - № C02012. - P. 1-16.

166. Shroyer E.L., Moum J.N., Nash J.D. Mode 2 waves on the continental shelf: Ephemeral components of the nonlinear internal wavefield // Journal of Geophysical Research: Oceans. -2010. - V. 115. - № C07001. - P. 1-12.

167. Tang D., Moum J.N., Lynch J.F., Abbot P., Chapman R., Dahl P.H., Duda T.F., Gawarkiewicz G., Glenn S., Goff J. A., Ggraber H., Kemp J., Maffei A., Nash J. D., Newhall A.E. Shallow Water'06: A joint acoustic propagation/nonlinear internal wave physics experiment // Oceanography. - 2007. - V. 20. - № 4. - P. 156-167.

168. Vlasenko V.I., Hutter K. Generation of second mode solitary waves by the interaction of a first mode soliton with a sill // Nonlinear Processes in Geophysics. - 2001. - V. 8. - № 4/5. - P. 223- 239.

169. Vlasenko V.I., Morozov Y.G. Generation of semidiurnal internal waves near a submarine ridge // Oceanology. - 1993. - V. 33. - P. 282-286.

170. Walter R. K., Phelan P. J. Internal bore seasonality and tidal pumping of subthermocline waters at the head of the Monterey submarine canyon // Continental Shelf Research. - 2016. -V. 116. - P. 42-53.

171. Walter R.K., Woodson C.B., Arthur R.S., Fringer O.B, Monismith S.G. Nearshore internal bores and turbulent mixing in southern Monterey Bay // J. Geophys. Res. - 2012. - V. 117. - № C07017. - P. 1-13.

172. Yang Y.J., Fang Y.C., Tang T.Y., Ramp S.R. Convex and concave types of second baroclinic mode internal solitary waves // Nonlinear Processes in Geophysics. - 2010. - V. 17. - № 6. - P. 605-614.

173. Yang Y.J., Fang Y.C., Chang M.-H., Ramp S.R., Kao C.-C., Tang T.Y. Observations of second baroclinic mode internal solitary waves on the continental slope of the northern South China Sea // J. Geophys. Res. - 2009. - V. 114. - № C10003. - P. 1-15.

174. Yuan, C., Grimshaw, R., Johnson E. The evolution of second mode internal solitary waves over variable topography // Journal of Fluid Mechanics. - 2018. - V. 836. - P. 238-259.