Ретроспективный анализ ветрового волнения в Каспийском море во второй половине XX – начале XXI вв. и связь с региональными проявлениями изменения климата

Наталья Александровна Яицкая

Авторы

Наталья Александровна Яицкая Южный научный центр Российской академии наук; Филиал «Институт природно-технических систем»

Ключевые слова:

Каспийское море, ветровое волнение, многолетние изменения, математическое моделирование, ретроспективный анализ

Аннотация

В настоящем исследовании представлены результаты ретроспективного анализа ветрового волнения в Каспийском море во второй половине XX – начале XXI вв. по результатам гидродинамического моделирования. Разработана трехуровневая схема расчетов ветро-волновых параметров с последовательностью вложенных сеток для детализации отдельных районов; учтены положение кромки льда, динамика береговой линии и морфометрии в зависимости от уровня моря. Выполнено обобщение полученных значений ветрового волнения и их межгодовой динамики. Показана согласованность внутривековых вариаций волнового климата с элементами водного баланса, гидрологическим режимом Каспия, метеорологической обстановкой в регионе. За более чем полвека произошли существенные изменения: увеличилась амплитуда параметров волнения при движении с севера на юг; связи, наблюдавшиеся между отдельными районами моря в середина XX в., нарушились; для мелководных областей бóльший вклад в формирование поля волнения стала вносить глубина. Рассчитанные элементы волнового климата подтвердили ранее сделанные выводы о наличии ряда характерных периодов во внутривековом режиме моря.doi 10.17072/2079-7877-2017-2-57-70Поступила в редакцию: 28.03.2017

Библиографические ссылки

Амбросимов С.А., Амбросимов Е.С. Экспериментальные исследования ветрового волнения в центральной части Каспийского моря // Инженерная физика. 2007. № 6. С. 41–47.

Гидрометеорология и гидрохимия морей СССР. Т. VI. Каспийское море / под ред. Ф.С. Терзиева. СПб.: Гидрометеоиздат, 1992. 360 с.

Каспийское море. Гидрология и гидрохимия / под ред. А.Д. Добровольского. М.: Изд-во Моск. ун–та, 1969. 264 с.

Книпович Н.М. Труды Каспийской экспедиции 1914–1915 гг. Гидрологические исследования в Каспийском море в 1914–1915 гг. Т.1. Петроград: Гос. изд-во, 1921. 943 с.

Матишов Г.Г., Яицкая Н.А., Бердников С.В. Особенности внутривекового режима солености Каспийского моря // Доклады академии наук. 2012. Т. 444. № 5. С. 549–553.

Матишов Г.Г., Бердников С.В., Жичкин А.П., Макаревич П.Р., Дженюк С.Л., Кулыгин В.В. и др. Атлас климатических изменений в больших морских экосистемах Северного полушария (1878-2013).

Регион 1. Моря Восточной Арктики. Регион 2. Черное, Азовское и Каспийское моря. Ростов н/Д: Из–во ЮНЦ РАН, 2014. 256 с.

Пахомова А.С., Затучная Б.М. Гидрохимия Каспийского моря. Л.: Гидрометеоиздат, 1966. 343 с.

Справочные данные по режиму ветра и волнения Баренцева, Охотского и Каспийского морей / под ред. Л.И. Лопатухина и др. СПб.: Российский морской регистр судоходства, 2003. 213 с.

Яицкая Н.А. Термохалинный режим Каспийского моря при изменении уровня: автореф. дис. …канд. геогр. наук. Мурманск, 2012. 28 с.

Яицкая Н.А. Изучение экстремальных проявлений гидрологического режима Каспийского моря: ре-анализ и прогноз // Устойчивое развитие особо охраняемых природных территорий. Т.2.

Сочи: ГБУ КК «Природный орнитологический парк в Имеретинской низменности»; Дониздат, 2015. С. 358–365.

Яицкая Н.А. Цифровая модель рельефа дна Каспийского моря // Экология. Экономика. Информатика. Т.2: Геоинформационные технологии и космический мониторинг. Вып. 2. Ростов н/Д:

Изд-во ЮНЦ РАН, 2016. С. 187–196.

Яицкая Н.А., Глущенко В.В. Исследование ледовой обстановки Северного Каспия с помощью данных спутникового мониторинга // III конференция «Геоинфомационные технологии и космический мониторинг». Ростов н/Д: Изд-во СКНЦ ВШ, 2010. С. 140–146.

Berdnikov S., Yaitskaya N., Lychagina Yu. The study of ice conditions of the Caspian Sea using satellite monitoring data (2008-2011) // Proceedings of the Fourth International Conference on Environmental Management, Engineering, Planning and Economics (CEMEPE 2013) and SECOTOX Conference. Grafima Publications, 2013. P. 855–859.

Booij N., Ris R.C., Holthuijsen L.H. A third-generation wave model for coastal regions: 1. Model description and validation // Journal of Geophysical Research. 1999. 104. P. 7649–7666.

Hasselmann K., Barnett T.P., Bouws E., Carlson H., Cartwright D.E., Enke K., Ewing J.A., Gienapp H., Hasselmann D.E., Kruseman P., Meerburg A., Müller P., Olbers D.J., Richter K., Sell W., Walden H.

Measurements of Wind-Wave Growth and Swell Decay during the Joint North Sea Wave Project (JONSWAP). Hamburg: Deutsches Hydrographisches Institut, 1973. 95 p.

Kalnay E., Kanamitsu M., Kistler R., Collins W., Deaven D., Gandin L., Iredell M., Saha S., White G., Woollen J., Zhu Y., Chelliah M., Ebisuzaki W., Higgins W., Janowiak J., Mo K.C., Ropelewski C., Wang J., Leetmaa A., Reynolds R., Jenne R., Joseph D. The NCEP/NCAR 40-year reanalysis project // Bulletin of the American Meteorological Society. 1996. 77. P. 437–470.

Komen G.J., Hasselmann K., Hasselmann K. On the existence of a fully developed wind-sea spectrum // Journal of physical oceanography. 1984. 14(8). P. 1271–1285.

Tretyakova I.A., Yaitskaya N.A. Methods for assessing dangerous storm and surge phenomena in the basin and coastal zone of the Sea of Azov // Geographic information technologies and prediction of extreme

events. Rostov-on-Don: Publishing house SSC RAS, 2015. P. 101–122.

Yaitskaya N., Lychagina Y., Berdnikov S. The ice conditions study of the Caspian Sea during the winter periods 2008-2010 using satellite monitoring data and geographical information system // Fresenius

Environmental Bulletin. 2014. 23(11). P. 2771–2777.

Yaitskaya N.A., Tretyakova I.A. The study of hazardous natural phenomena in the Sea of Azov basin by mathematical modeling and GIS technologies // Geoinformation Sciences and Environmental Development: New Approaches, Methods, Technologies. Rostov-on-Don: Publishing house SSC RAS, 2014. Р. 152–165.

Yaitskaya N.A., Tretyakova I.A. Mathematical modeling of dangerous storm and surge phenomena in the basin of the Sea of Azov (March 24, 2013) // 16th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM 2016, Conference Proceedings, Book 3. Vol. 1. P. 481–488. DOI:

5593/SGEM2016/B31/S12.063.

Young I.R. Wind generated ocean waves. Eds. R. Bhattacharyya and M.E. McCormick. Ocean Engineering Series. Amsterdam: Elsevier, 1999. 288 p.