ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДРЕЙФУЮЩИХ БУЕВ И БУКСИРУЕМОГО ПРОФИЛОГРАФА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕЧЕНИЙ НА ШЕЛЬФЕ ЧЕРНОГО МОРЯ

Приводятся результаты апробации системы мониторинга поверхностных течений, основанной на отслеживании траекторий дрейфующих буев, оснащенных GPS-приемником и GSM-связью. Основное достоинство разработанной системы — низкая стоимость оборудования и высокая пространственно-временная детализация данных о течениях. Благодаря использованию GSM-связи за движением дрейфующих буев можно наблюдать в режиме реального времени. Исследованы поверхностные течения на шельфе Черного моря в районе г. Геленджик. Использованы данные о поверхностных течениях, полученные при помощи дрейфующих буев и буксируемого профилографа течений. Приводятся данные трех экспериментальных запусков дрейфующих буев и результаты сравнения траекторий их движения с полем скорости, полученным по профилографу. Продолжительность экспериментов составляла от нескольких часов до 2 сут. Для каждого эксперимента приводится информация о скорости и направлении ветра во время эксперимента. Выявлено наличие параллельно-струйных течений в районе исследования — буи, выпущенные на расстоянии 30—40 м, двигались практически параллельно на протяжении 5—10 ч. В одном эксперименте наблюдался диполь, характерный для субмезомасштабной вихревой динамики в рассматриваемом районе. Этот диполь, вероятно, возник в результате диссипации энергии и разрушения наблюдаемой в начале экспериметна вихревой структуры. Поле течений в ходе этого эксперимента не было связано с полем ветра. Однако в другом эксперименте направление течения в поверхностном слое вод совпадало с ветром, что позволяет сделать вывод только о периодическом влиянии вихрей на динамику вод. Показано, что поверхностные течения, полученные по данным профилографа течений, в целом совпадают с данными дрейфующих буев, однако применение разных методов позволяет по-разному интерпретировать полученные картины циркуляции. Данные экспериментов показали, что разработанная система наблюдения за течениями действенна, с помощью нее можно изучать структуру течений на шельфе. В будущем планируются более масштабные и продолжительные эксперименты.

1. Архипкин В.С., Щербак С.С. Численное моделирование циркуляции вод в Геленджикской и Голубой бухтах // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2006. № 3 (2). С. 15—20.

2. Журбас В.М., Зацепин А.Г., Григорьева Ю.В. и др. Циркуляция вод и характеристики разномасштабных течений в верхнем слое Черного моря по дрифтерным данным // Океанология. 2004. Т. 44, № 1. С. 34—48.

3. Зацепин А.Г., Кондрашов А.А., Корж А.О. и др. Субмезомасштабные вихри на кавказском шельфе Черного моря и порождающие их механизмы // Океанология. 2011. Т. 51, № 4. С. 592—605.

4. Зацепин А.Г., Корж А.О., Кременецкий В.В. и др. Изучение гидрофизических процессов на шельфе и верхней части континентального склона Черного моря с использованием традиционных и новых методов измерений // Океанология. 2008. Т. 48, № 4. C. 510—519.

5. Зацепин А.Г., Кременецкий В.В., Пиотух В.Б. и др. Формирование прибрежного плотностного течения из-за пространственно-неоднородного ветрового воздействия // Океанология. 2008. Т. 48, №. 2. С. 176—192.

6. Зацепин А.Г., Пиотух В.Б., Корж А.О. и др. Изменчивость поля течений в прибрежной зоне Черного моря по измерениям донной станции ADCP // Океанология. 2012. Т. 52, № 5. С. 629—642.

7. Кривошея В.Г., Москаленко Л.В., Титов В.Б. К вопросу о режиме течений на шельфе северо-кавказского побережья Черного моря // Океанология. 2004. Т. 44, № 3. C. 358—363.

8. Кривошея В.Г., Овчинников И.М., Титов В.Б. и др. Динамика вод и изменчивость температуры воды у северокавказского побережья Черного моря // Океанология. 1996. Т. 36, № 3. C. 355—363.

9. Кривошея В.Г., Плахин Е.А., Савин М.Т., Титов В.Б. О внутригодовой изменчивости течений на шельфе кавказского побережья Черного моря // Океанология. 1980. Т. 20, № 1. C. 34—39.

10. Лебедев В.Л. Введение в теорию морских течений. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2004. 128 с.

11. Мотыжев С.В., Лунев Е.Г., Толстошеев А.П. Развитие дрифтерных технологий и их внедрение в практику океанографических наблюдений в Черном море и Мировом океане // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. Севастополь: НПЦ “ЭКОСИ-Гидрофизика”, 2011. Вып. 24. С. 259—273.

12. Мысленков С.А., Самсонов Т.Е. Исследование течений на шельфе Черного моря с помощью ГНСС-мониторинга // Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. 2014. № 3. С. 60—68.

13. Овчинников И.М., Титов В.Б. Антициклоническая завихренность течений в прибрежной зоне Черного моря // Докл. АН СССР. 1990. Т. 314, № 5. С. 1236—1239.

14. Руководство по гидрологическим работам в океанах и морях. Л.: Гидрометеоиздат, 1977.

15. Титов В.Б. Характеристики Основного черноморского течения и прибрежных антициклонических вихрей в российском секторе Черного моря // Океанология. 2002. Т. 42, № 5. С. 668—676.

16. Korotaev G.K., Oguz T., Nikiforov A., Koblinsky C. Seasonal, interannual, and mesoscale variability of the Black Sea upper layer circulation derived from altimeter data // J. Geophys. Res. 2003. Vol. 108, N 4. P. 22—31. doi: 10.1029/2002JC001508.

17. Stanev E.V., Staneva J.V. The sensitivity of the heat exchange at sea surface to meso and sub-basin scale eddies. Model study for the Black Sea // Dyn. Atm. and Oceans. 2001. Vol. 33. P. 163—189.

18. Tolstosheev A.P. A method of estimation of the results of reconstruction of the trajectories of drifting buoys // Physical Oceanography. 2010. Vol. 19, N 6. P. 358—365.