ОЦЕНКА ВЫСОТЫ ВОЛН ЗЫБИ В БАРЕНЦЕВОМ И БЕЛОМ МОРЯХ

Представлена реализация спектральной волновой модели SWAN для Баренцева и Белого морей, включающая северную часть Атлантического океана. Использована оригинальная нерегулярная вычислительная сетка, где в Атлантическом океане шаг составляет 1°, в Баренцевом море – 0,5° и в Белом море – 0,2°. В качестве входных данных о ветре для расчетов использовались данные реанализа NCEP CFSR c высоким разрешением ~0,3°. На основании результатов численных экспериментов оценено влияние зыби, генерируемой в Северной Атлантике либо в Баренцевом море, на акваторию Белого моря, что позволит решить проблему открытых границ при моделировании в нем ветрового волнения. Проведено три численных эксперимента с искусственным отключением поля ветра над акваториями Белого и Баренцева морей для выделения непосредственно влияния зыби, генерируемой в Северной Атлантике. Выявлено, что влияние зыби из Северной Атлантики, приходящей на акваторию Белого моря, незначительно (0,25 м), тогда как для Баренцева моря высота зыби составляет >5 м. Высота волн зыби, приходящей из Баренцева моря в Белое, составляет около1 м. Полученные результаты позволяют оценить возможные погрешности при моделировании волнения в Белом и Баренцевом морях без учета волн, приходящих из Северной Атлантики, и при наличии открытых границ. Сопоставление результатов нашего моделирования с данными спутниковой альтиметрии и моделью WaveWatch 3 показало, что в целом обе модели воспроизводят близкую к реальности высоту волн. По сравнению со спутниковыми данными модели завышают высоту волн на 2–3 м, но это можно объяснить осреднением спутниковых данных, в которых поле волнения сглажено. Показано, что во время штормов с высотой волн >6–7 м из Северной Атлантики распространяется зыбь с периодом 15–16 с, а к центру Баренцева моря пиковый период смещается к 18 с, т.е. период зыби закономерно увеличивается при удалении от места генерации, и модель работает корректно.

1. Дианский Н.А., Фомин В.В., Кабатченко И.М. и др. Воспроизведение циркуляции Карского и Печорского морей с помощью системы оперативного диагноза и прогноза морской динамики // Арктика: экология и экономика. 2014. № 1 (13). С. 57–73.

2. Дымов В.И., Пасечник Т.А., Лавренов И.В. и др. Сопоставление результатов расчетов по современным моделям ветрового волнения с данными натурных измерений // Метеорология и гидрология. 2004. № 7. С. 87–94.

3. Зеленько А.А., Струков Б.С., Реснянский Ю.Д., Мартынов С.Л. Система прогнозирования ветрового волнения в Мировом океане и морях России // Тр. Гос. Океанографического ин-та. 2014. Т. 215. С. 90–101.

4. Кабатченко И.М., Матушевский Г.В., Резников М.В., Заславский М.М. Моделирование ветра и волн при вторичных циклонах на Черном море // Метеорология и гидрология. 2001. № 5. С. 61–71.

5. Режим, диагноз и прогноз ветрового волнения в океанах и морях: Науч.-метод. пособие / Под ред. Е.С. Нестерова. М.: Исслед. группа «Социальные науки», 2013. 295 с. Справочные данные по режиму ветра и волнения Баренцева, Охотского и Каспийского морей. СПб.: Российский морской регистр судоходства, 2003. 213 с.

6. Aviso Satellite data. URL: http://www.aviso.oceanobs. Com (дата обращения: 12.03.2015).

7. CISL Research Data Archive. URL: http://rda.ucar.edu (дата обращения: 12.01.2015).

8. Gusdal Y., Carrasco A., Furevik B.R., et al. Validation of the operational wave model WAM and SWAN // Oceanography. 2009. Rep. Vol. 18. 2010. 28 p.

9. Janssen P., Abdalla S., Hersbsch H., Bidlot J-R. Error estimation of buoy, satellite, and model wave height data // J. Atmosphere and Oceanic Technology. 2006. Vol. 24, iss. 9, pp. 1665–1677.

10. Lindsay R., Wensnahan M., Schweiger A., Zhang J. Evaluation of seven different atmospheric reanalysis products in the Arctic // J. Climate. 2014. Vol. 27, pp. 2588–2606.

11. NOAA Wave Watch 3. URL: http://polar.ncep.noaa.gov/waves (дата обращения: 18.04.2015).

12. Ponce de Leуn S., Guedes Soares C. Distribution of winter wave spectral peaks in the seas around Norway // Ocean Engineering. 2012. Vol. 50. Р. 63.

13. Reistad M., Breivik O., Haakenstad H. et al. Ahighresolution hindcast of wind and waves for the North Sea, the Norwegian Sea and the Barents Sea // J. Geophys. Res. 2011. Vol. 116. C05019.

14. SWAN Technical Documentation, SWAN Cycle III ver. 40.51A // University of Technology, Delft, Netherlands, 2007. Vol. 98.

15. Tolman H.L. Testing of WAVEWATCH III Version 2.22 in NCEP’s NWW3 Ocean Wave Model Suite // NOAA/NWS/NCEP/OMB Techn. Note. 2002. Vol. 214. 99 p.