Моделирование поверхностного и внутреннего K1 (деклинационных) приливов в Белом море
Аннотация
Для воспроизведения поверхностного и внутреннего K1-приливов в Белом море используется трехмерная конечно-элементная гидростатическая модель QUODDY-4. Решение показывает, что поверхностный прилив в Белом море формируется в результате суперпозиции двух встречных волн Кельвина, а внутренний прилив, или внутренние приливные волны (ВПВ), имеет характер захваченных волн, локализованных вблизи крупномасштабных неровностей дна. Выявлены два очага генерации ВПВ. Один из них находится у выхода из Горла, другой – к северу от входа в Онежский залив. Приводятся модельные оценки средней скорости диссипации баротропной и бароклинной приливной энергии. Для Белого моря в целом первая из них контролируется горизонтальным переносом баротропной приливной энергии из Баренцева моря, вторая – взаимными преобразованиями баротропной и бароклинной приливной энергии. Скорость диссипации бароклинной приливной энергии для гармоники K1 примерно на два порядка меньше скорости диссипации баротропной приливной энергии для той же гармоники, а она на два порядка величины меньше скорости диссипации баротропной приливной энергии для гармоники M2.
При поддержке: Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект 09-05-00097).
Об авторах
Б. А. Каган
Санкт-Петербургский филиал Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН
Россия
Россия
А. А. Тимофеев
Санкт-Петербургский филиал Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН
Россия
Россия
Список литературы
1. Гидрометеорология и гидрохимия морей СССР. Т. II: Белое море. Вып. 1. Гидрометеорологические условия. Л.: Гидрометеоиздат, 1991. 240 с.
2. Марчук Г.И., Каган Б.А. Динамика океанских приливов (изд. второе). Л.: Гидрометеоиздат, 1991. 472 с.
3. Baines P.G. The generation of internal tides by flat-bump topography // Deep-Sea Res. 1973. V.27, N 2. P. 179–205.
4. Baines P.G. The generation of internal tides over steep continental slopes // Philosophical Transactions of the Royal Society. 1974. V.A277, N 1263. P.27–58.
5. Baines P.G. On internal tide generation models // Deep-Sea Res. 1982. V.29, N 3. P.307–338.
6. Craig P.D. A numerical model study of internal tides on the Australian Northwest Shelf // Marine Res. 1988. V.46, N 1. P. 59–76.
7. Holloway P.E. A Numerical model of internal tides with application to the Australian North West Shelf // Phys. Oceanogr. 1996. V.26, N 1. P.21–37.
8. Holloway P.E. A regional model of the semidiurnal internal tide on the Australian North West Shelf // Geophys. Res. 2001. V.106, N C9. P.19625–19638.
9. Cummins P.F., Oey L.Y. Simulation of barotropic and baroclinic tides off North British Columbia // Phys. Oceanogr. 1997. V.27, N 5. P.762–781.
10. Katsumata K. Two- and three-dimensional numerical models of internal tide generation at a continental slope // Ocean Modelling. 2006. V.12, N 1–2. P. 32–45.
11. Ip J.T.C., Lynch D.R. QUODDY3 user's manual: Comprehensive coastal circulation simulation using finite elements: Nonlinear prognostic time-stepping model. Thayer School of Engineering, Darthmouth College, Hanover, New Hampshire, Report Number NML95-1. 1995.
12. Каган Б.А., Тимофеев А.А. Динамика и энергетика поверхностных и внутренних полусуточных приливов в Белом море // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2005. Т. 41, № 4. С.550–566.
13. Kagan B.A., Timofeev A.A., Sofina E.V. Dynamics and energetics of the M2 surface and internal tides in the Arctic Ocean: some model results // Energy Development: Tidal Energy, Energy Efficiency and Solar Energy (Johnson K.F., Veliotti T.R. eds.), Nova Science Publishers, Inc., N.Y., 2009. P.77–94.
14. Kowalik Z. A study of the M2 tide in the ice-covered Arctic Ocean // Modeling, Identification and Control. 1981. V.2, N 4. P.201–223.
15. Smagorinsky J. General circulation experiments with the primitive equations // Monthly Weather Review. 1963. V.91, N 3. P.99–164.
16. Поверхностные и внутренние волны в арктических морях / Под ред. И.В. Лавренова, Е.Г. Морозова. СПб.: Гидрометеоиздат, 2002. 363 с.
17. MacKinnon J.A., Winters K.B. Subtropical catastrophe: Significant loss of low-mode tidal energy at 28.9°// Geophys. Res. Let. 2005. V.32. L15605, doi: 10.1029/2005GL023376.
18. Niwa Y., Hibiya T. Numerical study of the spacial distribution of the M2 internal tide into the Pacific Ocean // Geophys. Res. 2001. V.106, N C10. P.22441–22449.
Рецензия
Для цитирования:
Каган Б.А., Тимофеев А.А. Моделирование поверхностного и внутреннего K1 (деклинационных) приливов в Белом море. Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2011;4(2):4-18.
For citation:
Kagan B.A., Timofeev A.A. Modelling of the K1 Surface and Internal Tides in the White Sea. Fundamental and Applied Hydrophysics. 2011;4(2):4-18. (In Russ.)
Просмотров:
82
Послать статью по эл. почте 