hydrophysicsФундаментальная и прикладная гидрофизикаFundamental and Applied Hydrophysics2073-66732782-5221St. Petersburg Research Center of the Russian Academy of Sciences10.7868/S2073667319010027hydrophysics-18Research ArticleГИДРОФИЗИЧЕСКИЕ И БИОГЕОХИМИЧЕСКИЕ ПОЛЯ И ПРОЦЕССЫHYDROPHYSICAL AND BIOGEOCHEMICAL FIELDS AND PROCESSESСезонная изменчивость структуры течений в северной части Черного моря по данным натурных наблюдений 2016 г.Seasonal variability of currents structure in the Black sea Northern part from field measurements in 2016МорозовА. Н.MorozovA. N.

г. Севастополь 

Sevastopol

anmorozov@mhi-ras.ruМаньковскаяЕ. В.MankovskayaE. V.

г. Севастополь 

Sevastopol

Emankovskaya@mhi-ras.ruМорской гидрофизический институт РАНРоссияMarine Hydrophysical Institute of RASRussian Federation2019281120211211520Copyright © Морозов А.Н., Маньковская Е.В., 20212021Морозов А.Н., Маньковская Е.В.Morozov A.N., Mankovskaya E.V.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/18

Рассматриваются результаты совместной обработки данных по течениям и условной плотности, собранных в трех экспедициях, выполненных в 2016 г. в северной части Черного моря. Измерения профилей скорости течений производились с использованием погружаемого акустического доплеровского профилометра течений. Приводятся горизонтальные распределения течений. Обсуждаются характерные особенности вертикального распределения осредненной по ансамблю станций кинетической энергии в деятельном слое моря. Показано, что уменьшение кинетической энергии с глубиной наиболее быстро происходит в слоях сезонного и основного пикноклинов, проявляя почти линейную зависимость от условной плотности. Сезонная изменчивость значения осредненной кинетической энергии прослеживается до глубины залегания изопикны со значением условной плотности 16.7 кг/м3 . Приводятся изопикнически осредненные по ансамблю станций профили квадрата вертикального сдвига скорости течения. В слое основного пикноклина в окрестности максимума частоты плавучести отмечается максимум среднего значения квадрата сдвига для каждой экспедиции. Обсуждаются профили коэффициента вертикальной турбулентной диффузии в слое основного пикноклина, полученные по мелкомасштабным данным с использованием параметризации G89. По данным трех экспедиций отмечается усиление процессов вертикального обмена с ростом глубины. Наибольшие значения коэффициента диапикнического обмена наблюдаются в летний сезон.

This paper presents new results obtained during combined processing of the current and the conditional density measurements in three cruises in July, October and November 2016 in Northern part of Black sea. Current velocity profiles were measured using a Lowered Acoustic Doppler Current Profiler. The spatial distributions of current are presented. The specific features of the vertical distribution of kinetic energy averaged for all stations in the sea active layer are discussed. It is shown that the decrease of kinetic energy with depth occurs most rapidly in the layers of seasonal and permanent pycnoclines. It is established that there is an almost linear relation between kinetic energy and conditional density. The seasonal variability of average kinetic energy occurs to depth of isopycnic with the value of conditional density is 16.7 kg/m3 . The profiles of the squared vertical shear of current velocity isopycnically averaged from ensemble of stations are given. In the main pycnocline layer, in the vicinity of the buoyancy frequency maximum, the maximum of squared shear is noted for each expedition. The profiles of vertical turbulent diffusion coefficient in layers of permanent picnocline derived from fine-scale data using G89 parameterization are discussed. According to date of three cruises the increasing of vertical exchange processes with depth growing is observed. The highest value of the coefficient diapycnal exchange occured in the summer season.

кинетическая энергиясезонный пикноклиносновной пикноклинвертикальное турбулентное перемешиваниеЧерное мореkinetic energyseasonal picnoclinepermanent picnoclinevertical turbulent exchangeBlack SeaРабота выполнена в МГИ РАН в рамках государственного задания по темам № 0827-2018-0002 и № 0827-2018-0004.ReferencesОстровский А. Г., Зацепин А. Г., Соловьев В. А., Цибульский А. Л., Швоев Д. А. Автономный мобильный аппаратнопрограммный комплекс вертикального зондирования морской среды на заякоренной станции буйковой станции // Океанология. 2013. Т. 53, № 2. С. 259—268.Островский А. Г., Зацепин А. Г., Соловьев В. А., Цибульский А. Л., Швоев Д. А. Автономный мобильный аппаратнопрограммный комплекс вертикального зондирования морской среды на заякоренной станции буйковой станции // Океанология. 2013. Т. 53, № 2. С. 259—268.Ostrovskii A. G., Zatsepin A. G. Intense ventilation of the Black Sea pycnocline due to vertical turbulent exchange in the Rim Current area // Deep-Sea Res. (part I). 2016. V. 116. P. 1—13.Ostrovskii A. G., Zatsepin A. G. Intense ventilation of the Black Sea pycnocline due to vertical turbulent exchange in the Rim Current area // Deep-Sea Res. (part I). 2016. V. 116. P. 1—13.Подымов О. И., Зацепин А. Г., Островский А. Г. Вертикальный турбулентный обмен в черноморском пикноклине и его связь с динамикой вод // Океанология. 2017. Т. 57, № 4. С. 546—559.Подымов О. И., Зацепин А. Г., Островский А. Г. Вертикальный турбулентный обмен в черноморском пикноклине и его связь с динамикой вод // Океанология. 2017. Т. 57, № 4. С. 546—559.Морозов А. Н., Зацепин А. Г., Куклев С. Б., Островский А. Г., Федоров С. В. Вертикальная структура течений в верхней части континентального склона Черного моря в районе Геленджика // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2017. № 6. С. 718—727.Морозов А. Н., Зацепин А. Г., Куклев С. Б., Островский А. Г., Федоров С. В. Вертикальная структура течений в верхней части континентального склона Черного моря в районе Геленджика // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2017. № 6. С. 718—727.Firing E., Gordon R. Deep ocean acoustic Doppler current profiling // Proc. IEEE 4th Working Conf. on Current Measurements. MD, IEEE, 1990. Р. 192—201.Firing E., Gordon R. Deep ocean acoustic Doppler current profiling // Proc. IEEE 4th Working Conf. on Current Measurements. MD, IEEE, 1990. Р. 192—201.Visbeck M. Deep velocity profiling using Lowered Doppler Current Profilers: bottom track and inverse solutions // J. Atmos. Ocean. Tech. 2002. V. 19, N 5. Р. 794—807.Visbeck M. Deep velocity profiling using Lowered Doppler Current Profilers: bottom track and inverse solutions // J. Atmos. Ocean. Tech. 2002. V. 19, N 5. Р. 794—807.Фрей Д. И. Методика обработки данных глубоководных измерений на примере течений в абиссальных каналах // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2017. Т. 12, № 2. С. 25—33.Фрей Д. И. Методика обработки данных глубоководных измерений на примере течений в абиссальных каналах // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2017. Т. 12, № 2. С. 25—33.Морозов А. Н., Лемешко Е. М. Методические аспекты использования акустического доплеровского измерителя течений (ADCP) в условиях Черного моря // Морской гидрофизический журнал. 2006. № 4. С. 31—48.Морозов А. Н., Лемешко Е. М. Методические аспекты использования акустического доплеровского измерителя течений (ADCP) в условиях Черного моря // Морской гидрофизический журнал. 2006. № 4. С. 31—48.Зацепин А. Г., Кременецкий В. В., Станичный С. В., Бурдюгов В. М. Бассейновая циркуляция и мезомасштабная динамика Черного моря под ветровым воздействием // Современные проблемы динамики океана и атмосферы. Сборник статей, посвященный 100-летию со дня рождения проф. П.С. Линейкина / Под ред. А. В. Фролова и Ю. Д. Реснянского. Москва: Гидрометцентр России, 2010. С. 347—368.Зацепин А. Г., Кременецкий В. В., Станичный С. В., Бурдюгов В. М. Бассейновая циркуляция и мезомасштабная динамика Черного моря под ветровым воздействием // Современные проблемы динамики океана и атмосферы. Сборник статей, посвященный 100-летию со дня рождения проф. П.С. Линейкина / Под ред. А. В. Фролова и Ю. Д. Реснянского. Москва: Гидрометцентр России, 2010. С. 347—368.Суворов А. М., Шокурова И. Г. Годовая и междесятилетняя изменчивость доступной потенциальной энергии в Черном море // Морской гидрофизический журнал. 2004. № 2. С. 29—41.Суворов А. М., Шокурова И. Г. Годовая и междесятилетняя изменчивость доступной потенциальной энергии в Черном море // Морской гидрофизический журнал. 2004. № 2. С. 29—41.Miles J. W. On the stability of heterogeneous shear flows // J. Fluid Mech. 1961. V. 10, 4. P. 496—508.Miles J. W. On the stability of heterogeneous shear flows // J. Fluid Mech. 1961. V. 10, 4. P. 496—508.Gregg M. C. Scaling turbulent dissipation in the thermocline // J. Geophys. Res. 1989. V. 94, C7. P. 9686—9698.Gregg M. C. Scaling turbulent dissipation in the thermocline // J. Geophys. Res. 1989. V. 94, C7. P. 9686—9698.Зацепин А. Г., Голенко Н. Н., Корж А. О., Кременецкий В. В., Пака В. Т.. Поярков С. Г., Стунжас П. А. Влияние динамики течений на гидрофизическую структуру вод и вертикальный обмен в деятельном слое Черного моря. // Океанология. 2007. Т. 47, № 3. С. 327—339.Зацепин А. Г., Голенко Н. Н., Корж А. О., Кременецкий В. В., Пака В. Т.. Поярков С. Г., Стунжас П. А. Влияние динамики течений на гидрофизическую структуру вод и вертикальный обмен в деятельном слое Черного моря. // Океанология. 2007. Т. 47, № 3. С. 327—339.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.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.

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