APPLICATION OF DRIFT BUOYS AND TOWED PROFILER FOR INVESTIGATION OF CURRENTS WITHIN THE BLACK SEA CONTINENTAL SHELF

Results of testing of the system of surface currents monitoring based on tracing the trajectories of drift buoys equipped with GPS-receivers and GSM connection. The principal advantage of the system is the low cost of equipment and the detailed spatial and temporal information about the currents. The GSM connection provides for the on-line observation of the movement of drift buoys. Surface currents within the Black Sea continental shelf near the town ofGelendzhikwere studied using drift buoys and towed current profiler. Data of three experimental launches of drifting buoys are presented, as well as the comparison of their trajectories with the current velocity field produced by current profiler. The experiments lasted for several hours to two days. Information of wind velocity and direction is presented for each of them. Parallel jet currents were identified in the area of study; the buoys launched at 30—40 m from one another moved practically along the parallel directions for 5 to 10 hours. During one experiment a dipole typical for sub-mesoscale cyclonic dynamics of the region under study was observed. The dipole was probably the result of energy dissipation and destruction of a cyclone which occurred at the beginning of the experiment. The field of current had no correlation with that of wind during the experiment. In other case, however, the directions of surface current and the wind were the same, suggesting just periodic influence of cyclones on water dynamics. Surface currents identified by the current profiler data demonstrate generally good correlation with the data of drift buoys. Application of different methods allows multiply interpretation of the circulation patterns. The experimental data prove the efficiency of proposed system of current monitoring, which allows investigating the structure of currents on the continental shelf. Wider and longer experiments are planned for the future.

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.