Изменчивость потока соленой воды в канале Хобург, Балтийское море: измерения и моделирование NEMO

Полугодовой временной ряд скорости течения в придонном слое, измеренный в проливе Хобург, показал семидневные колебания потока соленой воды. Течение характеризовалось сменой нагонов с увеличением скорости, направленной на север, примерно до 0,2–0,3 м/с и блокировок, когда скорость в северном направлении исчезала или принимала малые отрицательные значения. Измеренные временные ряды северной компоненты скорости на удивление хорошо коррелировали с модельной скоростью течения, полученной с помощью реанализа NEMO. Коэффициент корреляции составлял 0,82 при 95 % доверительном интервале [0,76, 0,86]. Семидневные колебания сопровождались практически синхронными колебаниями юго-восточной составляющей вектора ветра. Это можно считать убедительным доказательством того, что семидневные колебания потока соленой воды были вызваны ветровым воздействием.

1. Matthäus W., Frank H. Characteristics of major Baltic inflows — a statistical analysis. Continental Shelf Research. 1992, 12, 1375–1400. doi:10.1016/0278-4343(92)90060-W

2. Lass H.U., Matthäus W. On temporal wind variations forcing salt water inflows into the Baltic Sea. Tellus. 1996, 48A, 663–671. doi:10.1034/j.1600-0870.1996.t01-4-00005.x

3. Krauss W., Brügge B. Wind-produced water exchange between the deep basins of the Baltic Sea. Journal of Physical Oceanography. 1991, 21, 373–384. doi:10.1175/1520-0485(1991)021<0373: WPWEBT>2.0.CO;2

4. Lehmann A., Lorenz P., Jacob D. Modelling the exceptional Baltic Sea inflow events in 2002–2003. Geophysical Research Letters. 2004, 31(21), L21308. doi:10.1029/2004GL020830

5. Lehmann A., Myrberg K., Post P. et al. Salinity dynamics of the Baltic Sea. Earth System Dynamics. 2022, 13, 373–392. doi:10.5194/esd‑13-373-2022

6. Meier M., Döscher R., Broman B., Piechura J. The major Baltic inflow in January 2003 and preconditioning by smaller inflows in summer/autumn 2002: A model study. Oceanologia. 2004, 46(4), 557–579.

7. Meier M., Feistel R., Piechura J. et al. Baltic Sea deep water: A brief review of present knowledge from observations and models. Oceanologia. 2006, 48(S), 133–164.

8. Burchard H., Janssen F., Bolding K., Umlauf L., Rennau H. Model simulations of dense bottom currents in the Western Baltic Sea. Continental Shelf Research. 2009, 29(1), 205–220. doi:10.1016/j.csr.2007.09.010

9. Rak D. The inflow in the Baltic Proper as recorded in January–February 2015. Oceanologia. 2016, 58(3), 241–247. doi:10.1016/j.oceano.2016.04.001

10. Mohrholz V. Major Baltic inflow statistics — Revised. Frontiers in Marine Science. 2018, 5:384. doi:10.3389/fmars.2018.00384

11. Zhurbas V., Elken J., Paka V. et al. Structure of unsteady overflow in the Słupsk Furrow of the Baltic Sea. Journal of Geophysical Research: Oceans. 2012, 117, C04027. doi:10.1029/2011JC007284

12. Zhurbas V., Väli G., Golenko M., Paka V. Variability of bottom friction velocity along the inflow water pathway in the Baltic Sea. Journal of Marine Systems. 2018, 184, 50–58. doi:10.1016/j.jmarsys.2018.04.008

13. Zhurbas V., Golenko M., Paka V., Korzh A. Wind-driven salinity tongue migration in the Gulf of Finland according to NEMO and ERA5 reanalyses. Journal of Marine Systems. 2024, 242, 103932. doi:10.1016/j.jmarsys.2023.103932

14. Paka V.T., Zhurbas V.M., Golenko M.N. et al. Innovative Closely Spaced Profiling and Current Velocity Measurements in the Southern Baltic Sea in 2016–2018 With Special Reference to the Bottom Layer. Frontiers in Earth Science. 2019, 7:111. doi:10.3389/feart.2019.00111

15. Zhurbas V., Väli G. Wind-controlled transport of saltwater in the southeastern Baltic Sea: A model study. Frontiers in Marine Science. 2022, 9:835656. doi:10.3389/fmars.2022.835656

16. Golenko M., Paka V., Zhurbas V., Korzh A., Kondrashov A. Intermediate plumes of low oxygen in the southeastern Baltic Sea. Oceanologia. 2023, 65(1), 100–116. doi:10.1016/j.oceano.2021.12.003

17. Bulczak A., Rak D., Schmidt B., Beldowski J. Observations of near-bottom currents in Bornholm Basin, Słupsk Furrow and Gdansk Deep. Deep-Sea Research II. 2015, 128, 96–113. doi:10.1016/j.dsr2.2015.02.021

18. Hagen E., Plüschke G. Daily current series in the Deep Eastern Gotland Basin (1993–2008). Meereswiss. Ber., Warnemünde, 75 (2009) — Marine Science Reports, No. 75. 2009. doi:10.12754/msr‑2009-0075

19. Kärnä T. Ljungemyr P., Falahat S. et al. Nemo-Nordic 2.0: operational marine forecast model for the Baltic Sea. Geoscience Model Development. 2021, 14, 5731–5749. doi:10.5194/gmd‑14-5731-2021

20. Large W.G., Pond S. Open ocean momentum flux measurements in moderate to strong winds. Journal of Physical Oceanography. 1981, 11(3), 324–336. doi:10.1175/1520-0485(1981)011<0324: OOMFMI>2.0.CO;2