hydrophysicsФундаментальная и прикладная гидрофизикаFundamental and Applied Hydrophysics2073-66732782-5221St. Petersburg Research Center of the Russian Academy of Sciences10.59887/2073-6673.2025.18(3)-7UUQXHBhydrophysics-1451Research ArticleГИДРОФИЗИЧЕСКИЕ И БИОГЕОХИМИЧЕСКИЕ ПОЛЯ И ПРОЦЕССЫHYDROPHYSICAL AND BIOGEOCHEMICAL FIELDS AND PROCESSESИсследование длинноволновых колебаний уровня моря в севастопольских бухтах на основе данных натурных наблюденийLong-Wave Sea Level Oscillations Study in Sevastopol Bays via in situ Datahttps://orcid.org/0000-0003-4018-7642БагаевА. В.BagaevA. V.

БАГАЕВ Андрей Владимирович, ведущий научный сотрудник, кандидат физико-математических наук

Scopus AuthorID: 57189266640

WoS ResearcherID: K‑5373–2016

299011, Севастополь, Капитанская ул., д.2

2 Kapitanskaya Str., Sevastopol, 299011

a.bagaev1984@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-9995-3965ЮровскийЮ. Ю.YurovskyYu. Yu.

ЮРОВСКИЙ Юрий Юрьевич, ведущий научный сотрудник,кандидат физико-математических наук

Scopus AuthorID: 24377122700

WoS ResearcherID: F‑8907–2014

299011, Севастополь, Капитанская ул., д.2

2 Kapitanskaya Str., Sevastopol, 299011

y.yurovsky@mhi-ras.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5752-7562МанилюкЮ. В.ManilyukYu. V.

МАНИЛЮК Юрий Владимирович, научный сотрудник, кандидат физико-математических наук

Scopus AuthorID: 6602563261

WoS ResearcherID: P‑6662–2017

299011, Севастополь, Капитанская ул., д.2

2 Kapitanskaya Str., Sevastopol, 299011

uvmsev@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1299-0983БелоконьА. Ю.BelokonA. Yu.

БЕЛОКОНЬ Александра Юрьевна, старший научный сотрудник, кандидат физико-математических наук

Scopus AuthorID: 57259494800

WoS ResearcherID: M‑6839–2018

299011, Севастополь, Капитанская ул., д.2

2 Kapitanskaya Str., Sevastopol, 299011

a.bazykina@mhi-ras.ruКальпаВ. А.KalpaV. A.

КАЛЬПА Валерия Александровна, ведущий инженер-исследователь

299011, Севастополь, Капитанская ул., д.2

2 Kapitanskaya Str., Sevastopol, 299011

vel.kalpa@gmail.comМорской гидрофизический институт РАНРоссияMarine Hydrophysical Institute RASRussian Federation20250610202518388100Copyright © Багаев А.В., Юровский Ю.Ю., Манилюк Ю.В., Белоконь А.Ю., Кальпа В.А., 20252025Багаев А.В., Юровский Ю.Ю., Манилюк Ю.В., Белоконь А.Ю., Кальпа В.А.Bagaev A.V., Yurovsky Y.Y., Manilyuk Y.V., Belokon A.Y., Kalpa V.A.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://hydrophysics.spbrc.ru/jour/article/view/1451

Приводится описание массива данных измерений колебаний уровня моря, выполненных с дискретностью 1 мин, в трех бухтах г. Севастополя: Голландия, Карантинная и Круглая. Детально проанализирован отрезок с начала октября по середину декабря, наиболее обеспеченный синхронными измерениями. Спектральный и вейвлет анализы позволили подтвердить проявления описанных ранее приливных колебаний, а также сейш Черного моря. Более детальный анализ спектральных и фазовых диаграмм позволил описать периоды, на которых проявляются локальные собственные моды. Показано, что в рассмотренных бухтах колебания, вызванные приливами, глобальными сейшами Черного моря и шельфовыми сейшами происходят синфазно. Взаимодействие бухт на собственных периодах имеет противофазный характер. Впервые на основе данных натурных наблюдений для системы Севастопольских бухт было показано, как старшие моды более крупной бухты проявляются в колебаниях прилегающих более мелких бухт. Высокие значения когерентности отмечены между колебаниями в бухтах Голландия и Карантинная на собственных периодах Севастопольской бухты, равных 48 и 10 мин. Бухты Круглая и Карантинная активно взаимодействуют между собой на периодах мод Гельмгольца (11,9 мин — период моды Гельмгольца бухты Карантинная; 13,5 мин — период моды Гельмгольца бухты Круглая).

The paper describes the data set of measurements of sea level oscillations with a discreteness of 1 minute in three bays of Sevastopol: Gollandiya, Karantinnaya and Krouglaya. The period from early October to mid-December, which is the most provided with synchronous measurements, was analyzed in detail. Spectral and wavelet analysis allowed us to confirm the manifestations of the previously described tidal oscillations, as well as the Black Sea seiche. A more detailed analysis of spectral and phase diagrams allowed us to describe the periods at which local eigenmodes are manifested. It is shown that in the considered bays the oscillations caused by tides, global seiches of the Black Sea and shelf seiches occur in-phase. The interaction of the bays on their own periods has an antiphase character. For the first time on the field observations for the Sevastopol bay system, it was shown how the senior modes of a larger bay manifest themselves in the oscillations of adjacent smaller bays. High values of coherence were noted between the oscillations in the Gollandiya and Karantinnaya Bays at the natural periods of Sevastopol bay equal to 48 and 10 min. Krouglaya and Karantinnaya Bays actively interact with each other at the Helmholtz mode periods (11.9 min — Helmholtz mode period of Karantinnaya Bay; 13.5 min — Helmholtz mode period of Krouglaya Bay).

Черное мореСевастопольская бухтасейшиспектральный анализвейвлет-анализуровень моряBlack SeaSevastopol Bayseichesspectral analysiswaveletssea levelИсследование выполнено при поддержке гранта Российского научного фонда и Правительства города Севастополя № 24-27-20076 https://rscf.ru/project/24-27-20076/.The research was supported by the grant of the Russian Science Foundation and the Government of the City of Sevastopol No 24-27-20076 https://rscf.ru/project/24-27-20076/.ReferencesМедведев И.П. Дисперсионный анализ колебаний уровня Черного моря в широком диапазоне частот // Морской гидрофизический журнал. 2018. Т. 34, № 6. C. 489–500. EDN YPUYWL. https://doi.org/10.22449/0233-7584-2018-6-489-500Medvedev IP. Analysis of variance analysis of the Black Sea level oscillations in a wide range of frequencies. Physical Oceanography. 2018;25(6):448–458. https://doi.org/10.22449/1573-160X 2018-6-448-458Иванов В.А., Овсяный Е.И., Репетин Л.Н. Гидрологический режим Севастопольской бухты и его изменения под воздействием климатических и антропогенных факторов. Севастополь: НПЦ «ЭКОСИ–Гидрофизика», 2006. 90 с.Ivanov VA, Ovsyanyj EI, Repetin LN. Hydrological regime of Sevastopol Bay and its changes under the influence of climatic and anthropogenic factors. Sevastopol: ECSO–Gidrofizika; 2006. 90 p. (in Russian).Горячкин Ю.Н., Иванов В.А., Репетин Л.Н. и др. Сейши в Севастопольской бухте // Труды УкрНИГМИ. 2002. Вып. 250. С. 342–353.Goryachkin YuN, Ivanov VA, Repetin LN, et al. Seiches in Sevastopol Bay. Proceedings of the Ukrainian Scientific Research Institute of Marine Geology and Geophysics. 2002;250:342–353. (in Russian).Manilyuk Yu.V., Fomin V.V., Yurovsky Yu. Yu., Bagaev A.V. Sea level oscillations spectra of a shallow coastal bay: Cost-effective measurements and numerical modelling in Kruglaya Bay // Regional Studies in Marine Science. 2024. Vol. 69. P. 103326. EDN EINBJJ. https://doi.org/10.1016/j.rsma.2023.103326Manilyuk YV, Fomin VV, Yurovsky YY, et al. Sea level oscillations spectra of a shallow coastal bay: Cost-effective measurements and numerical modelling in Kruglaya Bay. Regional Studies in Marine Science. 2024;69:103326. https://doi.org/10.1016/j.rsma.2023.103326Багаев А.В., Белоконь А.Ю., Манилюк Ю.В. и др. О проводимых в МГИ численных и натурных экспериментах по исследованию сейшевых колебаний в системе связанных бухт на примере системы севастопольских бухт // Тезисы докладов VIII Всероссийской научной конференции «Моря России: современные методы исследований и их практические применения». Севастополь: ФИЦ «Морской гидрофизический институт» РАН, 2024. С. 128–130.Bagaev AV, Belokon AY, Manilyuk YV, et al. On numerical and in situ experiments conducted at MGI to study seiche oscillations in the system of connected bays on the example of the Sevastopol Bay system. Proceedings of the VIII All-Russian Scientific Conference “Russian Seas: Modern Research Methods and Their Practical Applications”. Sevastopol: FRC “Marine Hydrophysical Institute” RAS; 2024:128–130. (in Russian).Шокальский Ю.М. Океанография. Л.: Гидрометеорологическое изд-во, 1959. 284 с.Shokal’skij Yu M. Oceanography. Leningrad: Gidrometeoizdat; 1959. 284 p. (in Russian).Морозов А.Н., Лемешко Е.М., Шутов С.А., Зима В.В. Течения в Севастопольской бухте по данным ADCPнаблюдений (июнь 2008 года) // Морской гидрофизический журнал. 2012. № 3. С. 31–43. EDN TMJXDXMorozov AN, Lemeshko EM, Shutov SA, Zima VV. Currents in the Sevastopol Bay from ADCP observations (June, 2008). Morskoy Gidrofizicheskiy Zhurnal. 2012;3:31–43. (in Russian).Морозов А.Н., Лемешко Е.М., Шутов С.А. и др. Течения в Севастопольской бухте по данным ADCP-наблюдений, ноябрь 2014 г. // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное исследование ресурсов шельфа. 2014. Вып. 28. С. 25–30. EDN VBFSNLMorozov AN, Lemeshko EM, Shutov SA, et al. Currents in Sevastopol Bay according to ADCP observations, November 2014. Ecological Safety of Coastal and Shelf Zones and Comprehensive Use of Shelf Resources. 2014;28:25–30. (in Russian).Rabinovich A.B. Seiches and Harbor Oscillations (Chapter 9). Handbook of Coastal and Ocean Engineering / Ed. Y.C. Kim. Singapoure: World Scientific, 2009. P. 193–236. EDN WWGXHT. https://doi.org/10.1142/9789812819307_0009Rabinovich AB. Seiches and harbor oscillations. In: Kim YC, editor. Handbook of Coastal and Ocean Engineering. Singapore: World Scientific; 2009:193–236. https://doi.org/10.1142/9789812819307_0009Manilyuk Yu.V., Lazorenko D.I., Fomin V.V. Seiche Oscillations in the System of Sevastopol Bays // Water Resources. 2021. Vol. 48, N5. P. 726–736. EDN JYJFLJ. https://doi.org/10.1134/S0097807821050122Manilyuk YV, Lazorenko DI, Fomin VV. Seiche oscillations in the system of Sevastopol bays. Water Resources. 2021;48(5):726–736. https://doi.org/10.1134/S0097807821050122Liu P.L.-F., Monserrat M., Macros M. et al. Coupling between two inlets Оbservation and modeling // Journal of Geophysical Research. 2003. Vol. 108, N C3, iss. 3069. P. 14–1–14–10. EDN FFWXHX. https://doi.org/10.1029/2002JC001478Liu PL-F, Monserrat M, Macros M, et al. Coupling between two inlet observations and modeling. Journal of Geophysical Research. 2003;108(C3):3069. https://doi.org/10.1029/2002JC001478Медведев И.П., Архипкин В.С. Колебания уровня моря в Голубой бухте (Геленджик) // Вестник Московского университета. 2015. Серия 5. География. № 3. С. 70–78.Medvedev IP, Arxipkin VS. Sea level fluctuations in the Golubaya Bay (the town of Gelendzhik). Vestnik Moskovskogo Universiteta. Series 5: Geography. 2015;3:70–78. (in Russian).Ковалев Д.П., Манилюк Ю.В., Ковалев П.Д. Колебания уровня моря в смежных бухтах Торгового порта и Холмск-Северный (остров Сахалин) // Морской гидрофизический журнал. 2024. Т. 40, № 3. С. 450–468. EDN XVLLYVKovalev DP, Manilyuk YV, Kovalev PD. Sea level oscillations in the adjacent bays — Trade port and Kholmsk-Severny (Sakhalin Island). Physical Oceanography. 2024;31(3):409–426.Иванов В.А., Янковский А.Е. Взаимосвязь мезомасштабных процессов с условиями среды Черного моря // Морской гидрофизический журнал. 1988. № 2. С. 44–50.Ivanov VA, Yankovsky AE. Interrelation between mesoscale processes and the medium conditions of the Black Sea. Morskoy Gidrofizicheskiy Zhurnal. 1988;2:44–50. (in Russian).Иванов В.А., Манилюк Ю.В., Черкесов Л.В. О сейшах Черного моря // Метеорология и гидрология. 1996. № 11. С. 57–61.Ivanov VA, Manilyuk YV, Cherkesov LV. Seiches in the Black Sea. Russian Journal of Meteorology and Hydrology. 1996;1(11):45–50.Манилюк Ю.В., Лазоренко Д.И., Фомин В.В. Исследование сейшевых колебаний в смежных бухтах на примере Севастопольской и Карантинной бухт // Морской гидрофизический журнал. 2020. Т. 36, № 3. С. 261–276. EDN QEFCWJ. https://doi.org/10.22449/0233-7584-2020-3-261-276Manilyuk YV, Lazorenko DI, Fomin VV. Investigation of seiche oscillations in the adjacent bays by the example of the Sevastopol and quarantine bays. Physical Oceanography. 2020;27(3):242–256. https://doi.org/10.22449/1573-160X2020-3-242-256Рабинович А.Б. Длинные гравитационные волны в океане: захват, резонанс, излучение. СПб.: Гидрометеоиздат, 1993. 325 с.Rabinovich AB. Long gravitational waves in the ocean: Capture, resonance, radiation. Saint Petersburg: Gidrometeoizdat; 1993. 322 p. (in Russian).Nakano M., Fujimoto N. Seiches in bays forming coupled system // Journal of the Oceanographical Society of Japan. 1987. Vol. 43. P. 124–134.Nakano M, Fujimoto N. Seiches in bays forming a coupled system. Journal of the Oceanographical Society of Japan. 1987;43:124–134.

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