hydrophysicsФундаментальная и прикладная гидрофизикаFundamental and Applied Hydrophysics2073-66732782-5221St. Petersburg Research Center of the Russian Academy of Sciences10.7868/S2073667319040063hydrophysics-46Research ArticleГИДРОФИЗИЧЕСКИЕ И БИОГЕОХИМИЧЕСКИЕ ПОЛЯ И ПРОЦЕССЫHYDROPHYSICAL AND BIOGEOCHEMICAL FIELDS AND PROCESSESСтатистические характеристики глубинных течений в Черном море по данным инструментальных измеренийStatistical parameters of the Black Sea deep currents based on measurement dataИвановВ. А.IvanovV. A.

Севастополь

Sevastopol

ПластунТ. В.PlastunT. V.

Севастополь

Sevastopol

МарковаН. В.MarkovaN. V.

Севастополь

Sevastopol

БагаевА. В.BagaevA. V.

Севастополь

Sevastopol

a.bagaev1984@gmail.comФГБУН «ФИЦ Морской гидрофизический институт РАН»РоссияMarine Hydrophysical Institute of RASRussian Federation2019291120211244958Copyright © Иванов В.А., Пластун Т.В., Маркова Н.В., Багаев А.В., 20212021Иванов В.А., Пластун Т.В., Маркова Н.В., Багаев А.В.Ivanov V.A., Plastun T.V., Markova N.V., Bagaev A.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/46

В рамках исследования структуры циркуляции Черного моря на глубинах ниже главного пикноклина представлены данные о преобладающих направлениях, изменчивости и скорости течений. Данные о вертикальных профилях течений были получены контактными методами в ходе экспедиционных работ Морского гидрофизического института. Для исследования глубинных течений были выбраны 25 станций, которые содержали измерения на горизонте 500 м и более. Приводятся характеристики приборов и географическое расположение станций.

Периоды зондирований на станциях варьировали в пределах от нескольких часов до двух месяцев. Обеспеченность данными как по времени, так и по пространству существенно неравномерна, однако в работе впервые описан и проанализирован полный массив измерений глубоководных течений начиная с 1960 года. После оценки качества данных и приведения к горизонтам 500, 750 и 1000 м сформирована таблица, демонстрирующая обеспеченность, повторяемость направления и средние оценки скоростей течений.

Анализ вертикальных профилей показал, что векторы скорости течений на некоторых станциях в приповерхностном и глубинных слоях имеют близкие направления. Однако на большинстве из рассмотренных профилей направления скорости на разных горизонтах существенно отличаются. Для каждой станции и каждого горизонта были построены и проанализированы диаграммы направлений и модуля скорости течений, они использованы для иллюстрации случаев разворота течений на разных горизонтах. Абсолютная величина вектора скорости на горизонтах глубже 500 м может превышать значение в вышележащих слоях.

The study is aimed to present data on prevailing directions, variability and magnitude of currents within the investigation of the Black Sea circulation at the depth below Statistical pycnocline. Vertical profiles of the velocity were obtained from the in-situ measurements during expeditions of the Marine Hydrophysical Institute. Among these data, 25 locations were selected where measurements are available from 500 m deep and below. The measurement equipment and geographical locations of the stations are provided. Periods of surveys took from hours to 2 months. Data availability both in time and space was sufficiently uneven, however present study for the first time renders full measurements array since 1960-s.

After data quality assessment and projection to 500, 750 and 1000 m horizons, a table was built, which demonstrates the data coverage, direction frequency along with the average current speed.

The analysis of vertical profiles demonstrated that current velocity vectors at some stations in the near-surface and deep layers have similar directions. However the majority of the examined profiles show velocity directions that differ significantly between the horizons. For each stations and horizons directional rose-charts for velocities and absolute values were plotted. Those were used for illustration of the cases of current velocity switch between different layers. The absolute value of a velocity vector deeper than 500 m might be greater than the value in the upper layers.

Черное мореглубинные течениявертикальная структурациркуляцияизмерениябаза данныхThe Black Seadeep-sea currentsvertical structuredatabaseИсследование выполнено по темам государственного задания 0827-2019-0004 (Иванов В.А., Пластун Т.В., Багаев А.В) и 0827-2019-0002 (Маркова Н.В.)ReferencesИванов В.А., Белокопытов В.Н. Океанография Черного моря. Севастополь: МГИ НАНУ, 2011. 212 c.Ivanov V.A., Belokopytov V.N. The Black Sea oceanography. Sevastopol, MGI NANU, 2011. 212 p. (in Russian).Лукьянова А.Н., Багаев А.В., Пластун Т.В., Маркова Н.В., Залесный В.Б., Иванов В.А. Исследование глубоководной циркуляции Черного моря по результатам численного моделирования и натурным данным: Численные эксперименты на основе модели ИВМ РАН и сравнение с данными Банка данных МГИ РАН // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. Севастополь: МГИ РАН, 2016. Выпуск 3. С. 9—14.Lukyanova A.N., Bagaev A.V., Plastun T.V., Markova N.V., Zalesnyj V.B., Ivanov V.A. The Black Sea deep-water circulation research by results of numerical modeling and in-situ data: INMRAS model numerical experiment. Ecological Safety of Coastal and Shelf Zones of the Sea. Sevastopol’, MGI RAN, 2016, 3, 9—14 (in Russian).Демышев С.Г., Дымова О.А., Маркова Н.В., Пиотух В.Б. Численные эксперименты по реконструкции глубинных течений в Черном море // Морской гидрофизический журнал. 2016. № 2. С. 38—52.Demyshev S.G., Dymova O.A., Markova N.V., Piotux V.B. Numerical experiments on modeling of the Black Sea deep currents. Physical Oceanography. 2016, 2, 38—45. DOI: 10.22449/1573-160X-2016-2-34-45Архипкин В.С., Косарев А.Н., Гиппиус Ф.Н., Мигали Д.И. Сезонная изменчивость климатических полей температуры, солености и циркуляции вод Черного и Каспийского морей // Вестник Московского университета. Серия 5: География. 2013. № 5. С. 33—44.Arkhipkin V.S., Kosarev A.N., Gippius F.N., Migali D.I. Seasonal variations of climatic fields of temperature, salinity and water circulation in the Black and Caspian seas. Moscow University Bulletin. Series 5. Geography, 2013. N 5, 33—44 (in Russian).Маркова Н.В., Багаев А.В. Оценка скоростей глубоководных течений в Черном море по данным дрейфующих буев-профилемеров Argo // Морской гидрофизический журнал. 2016. № 3. С. 26—38.Markova N.V., Bagaev A.V. Velocities of the Black Sea deep currents estimated from the profiling drifters Argo data. Physical Oceanography. 2016, 3, 23—35. DOI: 10.22449/1573-160X-2016-3-23-35Проект «Моря СССР». Гидрометеорология и гидрохимия море СССР. Том IV. Черное море. Вып. 1. Гидрометеорологические условия. СПб.: Гидрометеоиздат, 1991. 430 с.The project «Seas of the USSR». Hydrometeorology and hydrochemistry of the USSR sea. Volume IV. Black Sea. Issue 1. Hydrometeorological conditions. St.-Petersburg, Gidrometeoizdat. 1991. 430 p. (in Russian).Богуславский С.Г., Букатов А.Е., Козаков С.И. Особенности поля скорости и вертикального обмена в Черном море // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. Севастополь: МГИ НАНУ, 2001. С. 62—71.Boguslavskij S.G., Bukatov A.E., Kozakov S.I. Features of the velocity field and vertical exchange in the Black Sea. Ecological safety of coastal and shelf zones and complex use of shelf resources. Sevastopol’, MGI NANU, 2001, 62—71 (in Russian).Латун В.С. Структура поля плотности и циркуляции вод в глубоком черноморском антициклоне // Гидрофизические и гидрохимические исследования Черного моря. Севастополь: МГИ НАНУ, 1992. С. 92—94.Latun V.S. Structure of the field density and water circulation in the deep Black Sea anticyclone. Hydrophysical and Hydrochemical Studies of the Black Sea. Sevastopol’, MGI NANU, 1992, 92—94 (in Russian).Еремеев В.Н., Кушнир В.М. Слоистая структура течений и вертикальный обмен в Черном море // Океанология. 1996. Т. 36, № 1. С. 13—19.Eremeev V.N., Kushnir V.M. Layered structure of currents and vertical exchange in the Black Sea. Oceanology. 1996, 36, 1, 13—19 (in Russian).Островский А.Г., Зацепин А.Г., Соловьев В.А., Цибульский А.Л., Швоев Д.А. Автономный мобильный аппаратно-программный комплекс вертикального зондирования морской среды на заякоренной буйковой станции // Океанология. 2013. Т. 53, № 2. С. 1—10.Ostrovskij A.G., Zatsepin A.G., Soloviev V.A., Tsibulsky A.L., Shvoev D.A. Autonomous system for vertical profiling of the marine environment at a moored station. Oceanology. 2013, 53, 2, 233—242. DOI: 10.1134/S0001437013020124Пластун Т.В. База данных течений банка данных МГИ НАНУ // Современное состояние экосистем Черного и Азовского. Севастополь: НПЦ «ЭКОСИ-Гидрофизика», 2005. С. 153—154.Plastun T.V. Database of currents from databank MHI NASU. Current State of Black and Azov Ecosystems. Sevastopol’, NPCz “E’KOSI-Gidrofizika”, 2005, 153—154 (in Russian).Смирнов Г.В. Океанологическое приборостроение // Вестник Российской академии наук. 1997. Т. 67, № 12. С. 1124—1128.Smirnov G.V. Oceanographic Instrumentation. Vestnik Rossiiskoi Akademii Nauk. 1997, 67, 12, 1124—1128 (in Russian).Гайский В.А., Гайский П.В. Инструментальные погрешности распределенных термопрофилемеров // Системы контроля окружающей среды. Севастополь: МГИ РАН, 2016. № 4 (24). С. 20—26.Gajskij V.A., Gajskij P.V. Instrumental errors of distributed thermo-profilers. Environmental Monitoring Systems. 2016, 4 (24), 20—26 (in Russian).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.Morozov A.N., Lemeshko E.M. Methodical aspects of the application of acoustic doppler current profilers in the Black Sea. Physical Oceanography. 2006, 16, 4, 216—233.Sutherland D.A., MacCready P., Banas N.S., Smedstad L.S. A model study of the Salish Sea estuarine circulation // Journal of Physical Oceanography. 2011. V. 41. P. 1125—1143.Sutherland D.A., MacCready P., Banas N.S., Smedstad L.S. A model study of the Salish Sea estuarine circulation. Journal of Physical Oceanography. 2011, 41, 1125—1143.

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