hydrophysicsФундаментальная и прикладная гидрофизикаFundamental and Applied Hydrophysics2073-66732782-5221St. Petersburg Research Center of the Russian Academy of Scienceshydrophysics-1132Research ArticleГИДРОФИЗИЧЕСКИЕ И БИОГЕОХИМИЧЕСКИЕ ПОЛЯ И ПРОЦЕССЫHYDROPHYSICAL AND BIOGEOCHEMICAL FIELDS AND PROCESSESСтатистика экстремального волнения в юго-западной части Балтийского моряStatistics of Extreme Wave Conditions in the South-Western Baltic SeaСоомереТ.SoomereT.

Таллин

КуркинаО.KurkinaO.

Нижний Новгород

Oksana.Kurkina@mail.ruИнститут кибернетики при Таллинском технологическом университетеEstoniaИнститут кибернетики при Таллинском технологическом университете; НИУ «Высшая школа экономики»; ФГБОУ ВПО «Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева»Russian Federation201129112022444357Copyright © Соомере Т., Куркина О., 20222022Соомере Т., Куркина О.Soomere T., Kurkina O.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://hydrophysics.spbrc.ru/jour/article/view/1132

Свойства экстремальных штормов в районе порога Дарс юго-западной части Балтийского моря проанализированы на основе записей волномерного буя за 20 лет (1991–2010) и результатов численных экспериментов. Долгосрочная средняя значительная высота волн HS составляет ~0.7 м, а характерные периоды – 2–4 с. Наибольшая измеренная HS составила 4.46 м. Наибольшее расхождение (разница до 2 с) установлено между характерными измеренными и модельными периодами волн. Временная динамика годовых наивысших волн имеет пилообразный характер с увеличением в 1958–1990 гг., начиная с 1993 г., и резким снижением в 1991–1992 гг. Измеренные среднегодовые и максимальные высоты волн незначительно изменялись в 1991–2010 гг., но порог в 1 % наиболее высоких волн существенно снизился.

The properties of extreme wave storms in the Darss Sill area, SW Baltic Sea, are analysed based on waverider data for 1991–2010 and long-term numerical simulations. The long-term significant wave height is HS ~0.7 m and the most frequent wave periods 2–4 s. The largest measured HS is 4.46 m. The typical measured and modelled wave periods differ by up to 2 s. The annual maximum HS has notched behaviour, with an increase for 1958–1990 and since 1993, and a drastic decrease in 1991–1992. The measured annual average and maximum HS have changed insignificantly in 1991–2010 but the threshold for the top 1% of waves has considerably decreased.

ветровое волнениеэкстремальные волныматематическое моделированиефункции распределенияwind wavesfreak wavesmathematical modelingprobability distribution functionАвторы выражают благодарность за предоставленные данные: Ральфу Веиссе (Institute for Coastal Research, Helmholtz-Zentrum Geesthacht) – результаты моделирования 1957–2002, Хеинцу Гюнтхеру, Ингеборг Нёрен (Institute for Coastal Research) – экспериментальные данные и Андрусу Ряямету (Institute of Cybernetics, Tallinn University of Technology) – результаты расчетов волнения. Работа поддержана целевым финансированием Министерства образования и науки Эстонии (грант SF0140007s11), Научным фондом Эстонии (грант № 7413), BONUS+ проект BalticWay и Российским фондом фундаментальных исследований (гранты № 10-05-00199-а, 09-05-00204, 11-0200483).ReferencesЛопатухин Л.И., Бухановский А.В., Иванов С.В., Чернышева Е.С. Справочные данные по режиму ветра и волнения Балтийского, Северного, Черного, Азовского и Средиземного морей // Российский морской регистр судоходства. СПб., 2006. 450 c.Лопатухин Л.И., Бухановский А.В., Иванов С.В., Чернышева Е.С. Справочные данные по режиму ветра и волнения Балтийского, Северного, Черного, Азовского и Средиземного морей // Российский морской регистр судоходства. СПб., 2006. 450 c.Soomere T. Extremes and decadal variations of the northern Baltic Sea wave conditions // Extreme Ocean Waves. Pelinovsky E., Kharif Ch. (eds.). Springer. 2008. P.139–157.Soomere T. Extremes and decadal variations of the northern Baltic Sea wave conditions // Extreme Ocean Waves. Pelinovsky E., Kharif Ch. (eds.). Springer. 2008. P.139–157.Kharif C., Pelinovsky E. Physical mechanisms of the rogue wave phenomenon // Eur. J. Mech. B Fluids. 2003. 22. P.603–634.Kharif C., Pelinovsky E. Physical mechanisms of the rogue wave phenomenon // Eur. J. Mech. B Fluids. 2003. 22. P.603–634.Peterson P., Soomere T., Engelbrecht J., van Groesen E. Interaction soliton as a possible model for extreme waves in shallow water // Nonlin. Proc. Geophys. 2003. V.10. P.503–510.Peterson P., Soomere T., Engelbrecht J., van Groesen E. Interaction soliton as a possible model for extreme waves in shallow water // Nonlin. Proc. Geophys. 2003. V.10. P.503–510.Didenkulova I. Shapes of freak waves in the coastal zone of the Baltic Sea (Tallinn Bay) // Boreal Env.Res. 2011. V.16 (Suppl. A). P.138–148.Didenkulova I. Shapes of freak waves in the coastal zone of the Baltic Sea (Tallinn Bay) // Boreal Env.Res. 2011. V.16 (Suppl. A). P.138–148.Walker D.A.G., Taylor P.H., Taylor R.E. The shape of large surface waves on the open sea and the Draupner New Year wave // Appl. Ocean Res. 2004. V.26. P.73–83.Walker D.A.G., Taylor P.H., Taylor R.E. The shape of large surface waves on the open sea and the Draupner New Year wave // Appl. Ocean Res. 2004. V.26. P.73–83.Lavrenov I.V., Porubov A.V. Three reasons for freak wave generation in the non-uniform current // Eur. J. Mech. B Fluids 2006 V.25. P.574–585.Lavrenov I.V., Porubov A.V. Three reasons for freak wave generation in the non-uniform current // Eur. J. Mech. B Fluids 2006 V.25. P.574–585.Soomere T. Rogue waves in shallow water // Eur. Phys. J. Special Topics 2010. V.185. C.81–96.Soomere T. Rogue waves in shallow water // Eur. Phys. J. Special Topics 2010. V.185. C.81–96.Soomere T., Engelbrecht J. Weakly two-dimensional interaction of solitons in shallow water // Eur. J. Mech. B Fluids 2006. V.25. P.636–648.Soomere T., Engelbrecht J. Weakly two-dimensional interaction of solitons in shallow water // Eur. J. Mech. B Fluids 2006. V.25. P.636–648.Ryabchuk D., Kolesov A., Chubarenko B., Spiridonov M., Kurennoy D., Soomere T. Coastal erosion processes in the eastern Gulf of Finland and their links with long-term geological and hydrometeorological factors // Boreal Env. Res. 2011. V.16. (Suppl.A.) P.117–137.Ryabchuk D., Kolesov A., Chubarenko B., Spiridonov M., Kurennoy D., Soomere T. Coastal erosion processes in the eastern Gulf of Finland and their links with long-term geological and hydrometeorological factors // Boreal Env. Res. 2011. V.16. (Suppl.A.) P.117–137.Soomere T., Behrens A., Tuomi L., Nielsen J.W. Wave conditions in the Baltic Proper and in the Gulf of Finland during windstorm Gudrun // Nat. Hazards Earth Syst. Sci. 2008. V.8. P.37–46.Soomere T., Behrens A., Tuomi L., Nielsen J.W. Wave conditions in the Baltic Proper and in the Gulf of Finland during windstorm Gudrun // Nat. Hazards Earth Syst. Sci. 2008. V.8. P.37–46.Ryabchuk D., Leont’yev I., Sergeev A., Nesterova E., Sukhacheva L., Zhamoida V. The morphology of sand spits and the genesis of long-shore sand waves on the coast of the eastern Gulf of Finland // Baltica. 2011. V.24. C.13–24.Ryabchuk D., Leont’yev I., Sergeev A., Nesterova E., Sukhacheva L., Zhamoida V. The morphology of sand spits and the genesis of long-shore sand waves on the coast of the eastern Gulf of Finland // Baltica. 2011. V.24. C.13–24.Атлас волнения и ветра Финского залива / Отв. ред. Г.В.Ржеплинский Л.: Гидрометеоиздат, 1967. 48 с.Атлас волнения и ветра Финского залива / Отв. ред. Г.В.Ржеплинский Л.: Гидрометеоиздат, 1967. 48 с.Лопатухин Л.И., Миронов М.Е., Померанец К.С., ТрапезниковЮ.А., Чернышева Е.С. Оценки экстремального ветра и волнения в восточной части Финского залива // Изв. ВНИИГ. 2006. 245. C.145–155.Лопатухин Л.И., Миронов М.Е., Померанец К.С., ТрапезниковЮ.А., Чернышева Е.С. Оценки экстремального ветра и волнения в восточной части Финского залива // Изв. ВНИИГ. 2006. 245. C.145–155.Räämet A., Soomere T. The wave climate and its seasonal variability in the northeastern Baltic Proper // Estonian J. Earth Sci. 2010. V.59. P.100–113.Räämet A., Soomere T. The wave climate and its seasonal variability in the northeastern Baltic Proper // Estonian J. Earth Sci. 2010. V.59. P.100–113.Соомере Т., Зайцева-Пярнасте И., Ряямет А., Куренной Д. O пространственно-временной изменчивости полей волнения Финского залива // Фундаментальная и прикладная гидрофизикa. 2010. V.4(10). C.90–101.Соомере Т., Зайцева-Пярнасте И., Ряямет А., Куренной Д. O пространственно-временной изменчивости полей волнения Финского залива // Фундаментальная и прикладная гидрофизикa. 2010. V.4(10). C.90–101.Soomere T., Weisse R., Behrens, A. Wave climatology in the Arkona basin, the Baltic Sea // Ocean Sci. Discus. 2011. 8 (6). Р.2237–2270.Soomere T., Weisse R., Behrens, A. Wave climatology in the Arkona basin, the Baltic Sea // Ocean Sci. Discus. 2011. 8 (6). Р.2237–2270.Weisse R., Günther H. Wave climate and long-term changes for the Southern North Sea obtained from a highresolution hindcast 1958–2002 // Ocean Dyn. 2007. V.57. P.161–172.Weisse R., Günther H. Wave climate and long-term changes for the Southern North Sea obtained from a highresolution hindcast 1958–2002 // Ocean Dyn. 2007. V.57. P.161–172.Weisse R., von Storch H., Callies U. et al. Regional meteorological marine reanalyses and climate change projections: results for Northern Europe and potential for coastal and offshore applications // Bull. Am. Meteor. Soc. 2009. V.90. P.849–860.Weisse R., von Storch H., Callies U. et al. Regional meteorological marine reanalyses and climate change projections: results for Northern Europe and potential for coastal and offshore applications // Bull. Am. Meteor. Soc. 2009. V.90. P.849–860.Komen G.J., Cavaleri L., Donelan M., Hasselmann K., Hasselmann S. Janssen P.A.E.M. Dynamics and modelling of ocean waves. Cambridge Univ. Press, 1994. 339 p.Komen G.J., Cavaleri L., Donelan M., Hasselmann K., Hasselmann S. Janssen P.A.E.M. Dynamics and modelling of ocean waves. Cambridge Univ. Press, 1994. 339 p.Augustin, J. Das Seegangsklima der Ostsee zwischen 1958–2002 auf Grundlage numerischer Daten (Sea state climate of the Baltic Sea 1958–2002 based on numerical data) // Diploma Thesis. Institute for Coastal Research, GKSS Research Center Geesthacht, Geesthacht, Germany [in German]. 2005.Augustin, J. Das Seegangsklima der Ostsee zwischen 1958–2002 auf Grundlage numerischer Daten (Sea state climate of the Baltic Sea 1958–2002 based on numerical data) // Diploma Thesis. Institute for Coastal Research, GKSS Research Center Geesthacht, Geesthacht, Germany [in German]. 2005.Feser F., Weisse R., von Storch H. Multi-decadal atmospheric modeling for Europe yields multi-purpose data // Eos Transactions. 2001. V.82. P.305–310.Feser F., Weisse R., von Storch H. Multi-decadal atmospheric modeling for Europe yields multi-purpose data // Eos Transactions. 2001. V.82. P.305–310.Kalnay E., Kanamitsu M., Kistler R. et al. The NCEP/NCAR reanalysis project // Bull. Am. Meteorol. Soc. 1996. V.77. P.437–471.Kalnay E., Kanamitsu M., Kistler R. et al. The NCEP/NCAR reanalysis project // Bull. Am. Meteorol. Soc. 1996. V.77. P.437–471.Kistler R., Kalnay E., Collins W. et al. The NCEP/NCAR 50-year reanalysis: monthly means CD-ROM and documentation // Bull. Am. Meteorol. Soc. 2001. V.82. P.247–267.Kistler R., Kalnay E., Collins W. et al. The NCEP/NCAR 50-year reanalysis: monthly means CD-ROM and documentation // Bull. Am. Meteorol. Soc. 2001. V.82. P.247–267.Soomere T. Wind wave statistics in Tallinn Bay // Boreal Env. Res. 2005. V.10. P.103–118.Soomere T. Wind wave statistics in Tallinn Bay // Boreal Env. Res. 2005. V.10. P.103–118.Soomere T., Keevallik S. Directional and extreme wind properties in the Gulf of Finland // Proc. Estonian Acad. Sci. Eng. 2003. V.9. P.73–90.Soomere T., Keevallik S. Directional and extreme wind properties in the Gulf of Finland // Proc. Estonian Acad. Sci. Eng. 2003. V.9. P.73–90.Soomere T., Räämet A. Spatial patterns of the wave climate in the Baltic Proper and the Gulf of Finland // Oceanologia 2011. V.53(1-TI). P.335–371.Soomere T., Räämet A. Spatial patterns of the wave climate in the Baltic Proper and the Gulf of Finland // Oceanologia 2011. V.53(1-TI). P.335–371.Zaitseva-Pärnaste I., Soomere T., Tribštok O. Spatial variations in the wave climate change in the eastern part of the Baltic Sea // J. Coast. Res. 2011. Special Issue 64. P.195–199.Zaitseva-Pärnaste I., Soomere T., Tribštok O. Spatial variations in the wave climate change in the eastern part of the Baltic Sea // J. Coast. Res. 2011. Special Issue 64. P.195–199.Jaagus J. Long-term changes in frequencies of wind directions on the western coast of Estonia. Institute of Ecology, Tallinn University. Publications. 2009. [in Estonian]. V.11. P.11–24.Jaagus J. Long-term changes in frequencies of wind directions on the western coast of Estonia. Institute of Ecology, Tallinn University. Publications. 2009. [in Estonian]. V.11. P.11–24.Lehmann A., Getzlaff K., Harlass J. Detailed assessment of climate variability in the Baltic Sea area for the period 1958 to 2009 // Clim. Res. 2011. V.46. P.185–196.Lehmann A., Getzlaff K., Harlass J. Detailed assessment of climate variability in the Baltic Sea area for the period 1958 to 2009 // Clim. Res. 2011. V.46. P.185–196.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.