hydrophysicsФундаментальная и прикладная гидрофизикаFundamental and Applied Hydrophysics2073-66732782-5221St. Petersburg Research Center of the Russian Academy of Sciences10.7868/S2073667318020090hydrophysics-756Research ArticleГИДРОФИЗИЧЕСКИЕ И БИОГЕОХИМИЧЕСКИЕ ПОЛЯ И ПРОЦЕССЫHYDROPHYSICAL AND BIOGEOCHEMICAL FIELDS AND PROCESSESВысокоразрешающее моделирование поверхностной результирующей циркуляции вод в Карском море, ее баротропной и бароклинной составляющих и роль приливов в их формированииHigh-resolving modeling of the surface resulting circulation in the Kara Sea its barotropic and baroclinic constituents and the role of tides in their formationКаганБ. А.KaganB. A.

Москва

Moscow

kagan@ioras.nw.ruСофьинаЕ. В.SofinaE. V.

Москва; Санкт-Петербург

Moscow; St.-Petersburg

Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАНРоссияShirshov Institute of Oceanology, Russian Academy of SciencesRussian FederationИнститут океанологии им. П.П. Ширшова РАН; Российский государственный гидрометеорологический университетРоссияShirshov Institute of Oceanology, Russian Academy of Sciences; Russian State Hydrometeorological UniversityRussian Federation201816112022112103107Copyright © Каган Б.А., Софьина Е.В., 20222022Каган Б.А., Софьина Е.В.Kagan B.A., Sofina E.V.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://hydrophysics.spbrc.ru/jour/article/view/756

Приведенные результаты моделирования подтверждают сложившееся мнение о поверхностной результирующей циркуляции вод в Карском море как циклонической, включающей один крупномасштабный круговорот в юго-западной части моря, еще один мезомасштабный круговорот в восточной части моря и разнонаправленные потоки в южной, центральной и северной частях моря. Вместе с тем использование сетки с высоким разрешением позволило выявить дополнительно два мезомасштабных круговорота в юго-западной части моря и еще шесть мезомасштабных круговоротов в остальной части моря (в основном с циклоническим направлением вращения). Выполнено сравнение двух решений, полученных при задании суммарного (приливного + ветрового + термохалинного) и комбинированного (ветрового + термохалинного) форсингов. Оно предназначалось для оценки вклада приливов в формирование поверхностной результирующей циркуляции вод. Оказалось, что приливы вносят заметные изменения в эту циркуляцию, своим происхождением обязанную ветровому и термохалинному форсингам.

The present modeling results support a view that the surface resulting circulation of waters in the Kara Sea is cyclonic, including one large-scale gyre in the south-western part of the Sea, one mesoscale gyre in the eastern part of the Sea and differently directed currents in the southern, central and northern parts of the Sea. The use of a high-resolving grid allows to reveal two mesoscale gyres in the south-western part of the Sea and an additional six mesoscale gyres having a different direction of rotation in the remaining part of the Sea. A comparison of two solutions performed, obtained for the overall (tidal + wind+ thermohaline) and combined (wind + thermohaline) forcing allows to quantify a contribution of tides to the formation of surface resulting circulation of waters. It turns out that tides introduce detectable changes in this circulation which origin is assumed to owe to wind and thermohaline factors.

поверхностная результирующая циркуляцияее баротропная и бароклинная составляющиекрупномасштабный и мезомасштабный круговоротывклад приливовКарское мореsurface resulting circulation of watersits barotropic and baroclinic constituentslarge-scale and mesoscale gyrescontribution of tidesthe Kara SeaРабота выполнена в рамках государственного задания ФАНО России (тема № 0149-2018-0014) при частичной поддержке РФФИ (проект № 17-05-00263).ReferencesДобровольский А. Д., Залогин Б. С. Моря СССР. М.: Изд-во МГУ, 1982, 192 с.Добровольский А. Д., Залогин Б. С. Моря СССР. М.: Изд-во МГУ, 1982, 192 с.Pavlov V. K., Phirman S. L. Hydrographic structure and variability of the Kara Sea: Implications for pollutant distribution // Deep Sea Res. 1995. V. 42, N 6. P. 1369—1390.Pavlov V. K., Phirman S. L. Hydrographic structure and variability of the Kara Sea: Implications for pollutant distribution // Deep Sea Res. 1995. V. 42, N 6. P. 1369—1390.Ip J.T.C., Lynch D. R. QUODDY-3 User's manual: Comprehensive coastal circulation simulation using finite elements: Nonlinear prognostic time-stepping model. Report Number NML 95–1, Thayer School of Engineering, Dartmouth College, Hanover, New Hampshire, 1995, 45 p.Ip J.T.C., Lynch D. R. QUODDY-3 User's manual: Comprehensive coastal circulation simulation using finite elements: Nonlinear prognostic time-stepping model. Report Number NML 95–1, Thayer School of Engineering, Dartmouth College, Hanover, New Hampshire, 1995, 45 p.Rio M. H., Guinehut S., Larnicol G. New CNES-CLS09 global mean dynamic topography computed from the combination of GRACE data, altimetry, and in situ measurements // J. Geophys. Res. 2011. V. 116. № С07018. doi:10.1029/2010JC006505.Rio M. H., Guinehut S., Larnicol G. New CNES-CLS09 global mean dynamic topography computed from the combination of GRACE data, altimetry, and in situ measurements // J. Geophys. Res. 2011. V. 116. № С07018. doi:10.1029/2010JC006505.Joint US-RussianAtlas of theArctic Ocean, OceanographyAtlas for the Summer Period. (Tanis E., Timokhov L., eds.) Environmental Working Group, University of Colorado, Media Digital, 1998.Joint US-RussianAtlas of theArctic Ocean, OceanographyAtlas for the Summer Period. (Tanis E., Timokhov L., eds.) Environmental Working Group, University of Colorado, Media Digital, 1998.Jayne S. R. The impact of abyssal mixing parameterizations in an ocean general model // J. Phys. Oceanogr. 2009. V. 39, N 7. P. 1756—1775.Jayne S. R. The impact of abyssal mixing parameterizations in an ocean general model // J. Phys. Oceanogr. 2009. V. 39, N 7. P. 1756—1775.Kistler R. et al. The NCEP-NCAR 50-Year Reanalysis: Monthly Means CD-ROM and Documentation // Bull. Amer. Meteor. Soc. 2001. V. 82. P. 247–267.Kistler R. et al. The NCEP-NCAR 50-Year Reanalysis: Monthly Means CD-ROM and Documentation // Bull. Amer. Meteor. Soc. 2001. V. 82. P. 247–267.Padman L., Erofeeva S. A barotropic inverse tidal model for the Arctic Ocean // Geophys. Res. Let. 2004. V. 31. doi: 1029/2003GL019003.Padman L., Erofeeva S. A barotropic inverse tidal model for the Arctic Ocean // Geophys. Res. Let. 2004. V. 31. doi: 1029/2003GL019003.International Bathymetric Chart of the Arctic Ocean / National Geophysical Data Center.–Boulder, Co. USA: NGDC, 2008: http://www.ibcao.org/ (дата обращения: 20.08.2015).International Bathymetric Chart of the Arctic Ocean / National Geophysical Data Center.–Boulder, Co. USA: NGDC, 2008: http://www.ibcao.org/ (дата обращения: 20.08.2015).Smagorinsky J. General circulation experiments with the primitive equations // Month. Weather Rev. 1963. V. 91. P. 99—164.Smagorinsky J. General circulation experiments with the primitive equations // Month. Weather Rev. 1963. V. 91. P. 99—164.Mellor G. L., Yamada T. Development of a turbulence closure model for geophysical fluid problems // Rev. Geophys. Space Phys. 1982. V. 20, N 4. P. 854—875.Mellor G. L., Yamada T. Development of a turbulence closure model for geophysical fluid problems // Rev. Geophys. Space Phys. 1982. V. 20, N 4. P. 854—875.Каган Б. А., Тимофеев А. А. Моделирование поверхностных и внутренних полусуточных приливов в Карском море // Изв. РАН, Физика атмосферы и океана. 2017. Т. 53, № 2. С. 265—275.Каган Б. А., Тимофеев А. А. Моделирование поверхностных и внутренних полусуточных приливов в Карском море // Изв. РАН, Физика атмосферы и океана. 2017. Т. 53, № 2. С. 265—275.

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