Моделирование приливных явлений в акватории Пенжинской губы

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

В данном исследовании для определения характеристик основных волн прилива и приливных течений, происходящих в акватории Пенжинской губы, было проведено численное моделирование динамики гидрологических процессов средствами программного комплекса Delft3D-Flow. Начальные и граничные условия заданы по данным модели TPXO9, соленость и температура воды для каждого слоя – на основе данных реанализа модели общей циркуляции океана HYCOM, с шагом по времени, равным 3 часа. Пространственное распределение метеорологических характеристик – по данным реанализа Европейского центра среднесрочных прогнозов ECMWF (European Centre for Medium-Range Weather Forecasts) ERA-5. Моделирование выполнено для безледного периода с мая по сентябрь 2005 г. Построены котидальные карты, карты приливных эллипсов, коэффициента реверсивности для основных волн прилива: полусуточной волны M2 и суточной волны K1. Верификация модели выполнена с помощью сопоставления опубликованных и расчетных гармонических постоянных для 9 постов, находящихся в акватории Пенжинской губы. Анализ количественных оценок в целом показывает высокую степень согласованности модельных и справочных данных. Значения коэффициента детерминации R2 между рядами, сформированными по модельным и опубликованным гармоническим постоянным, находятся в интервале 0.96–0.99. По величине относительных ошибок результаты моделирования разбиты на две категории – высокой степени согласованности (1.48–2.14%) и удовлетворительной (2.93–4.27%). Пространственные закономерности распределения для значений относительных ошибок не обнаружены. Определенная несогласованность результатов предположительно связана с дискретизацией по времени сроков наблюдения и короткими рядами данных, использованных для расчета опубликованных гармонических постоянных на постах в Пенжинской губе.

Об авторах

Д. Р. Шпачук

Дальневосточный региональный научно-исследовательский
гидрометеорологический институт; Тихоокеанский институт географии Дальневосточного отделения
Российской Академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: denis_den_r@mail.ru
Россия, г. Владивосток; Россия, г. Владивосток

О. В. Соколов

Дальневосточный региональный научно-исследовательский
гидрометеорологический институт

Email: denis_den_r@mail.ru
Россия, г. Владивосток

А. Н. Бугаец

Тихоокеанский институт географии Дальневосточного отделения
Российской Академии наук

Email: denis_den_r@mail.ru
Россия, г. Владивосток

Список литературы

  1. Богданов К.Т., Горбачев В.В., Мороз В.В. Атлас приливов Берингова, Охотского и Японского морей. Владивосток: Дальаэрогеодезия, 1991. 29 с.
  2. Войнов Г.Н. Приливные явления и методология их исследований в шельфовой зоне Арктических морей: диссертация докт. геогр. наук: канд. ист. наук: 25.00.28 / Войнов Геннадий Николаевич. – Санкт-Петербург, 2002. 350 с.
  3. Гидрометеорология и гидрохимия морей. Том IX. Охотское море. Вып. 1. Гидрометеорологические условия // СПб: Гидрометеоиздат, 1998. 342 с.
  4. Горин С.Л., Коваль М.В., Сазонов А.А., Терский П.Н. Современный гидрологический режим нижнего течения реки Пенжины и первые сведения о гидрологических процессах в ее эстуарии (по результатам экспедиции 2014 г.) // Исследования водных биологических ресурсов Камчатки и северо-западной части Тихого океана. КамчатНИРО, 2015. Вып. 37. С. 33–52. https://doi.org/10.15853/2072-8212.2015.37.33-52
  5. Деева Р.А. Каталог гармонических и негармонических постоянных приливов отечественных вод морей Дальнего Востока // Труды ДВНИГМИ. 1972. Вып. 018. 248 с.
  6. Дуванин А.И. Приливы в море. – Л.: Гидрометеоиздат, 1960. 390 с.
  7. Думанская И.О. Ледовые условия азиатской части России. – М.; Обнинск: ИГ – СОЦИН, 2017. 640 с.
  8. Кондратюк В.И. Климат Камчатки. – М.: Гидрометеоиздат, 1974. 200 с.
  9. Лоция побережий РСФСР Охотского моря и восточного берега полуострова Камчатки с островом Карагинским включительно / по поручению Гл. гидрол. упр. сост. гидрограф-геодезист Давыдов. – Владивосток: Упр. по обеспечению безопасности кораблевождения Дал. Востока. 1923. 1498 с.
  10. Лоция Охотского моря. Выпуск 2. Северная часть моря. – Л.: Гидрографическое управление ВМС. 1954. 214 с.
  11. Лоция Охотского моря Выпуск 2 Северная часть Охотского моря Управление начальника гидрографической службы Военно-морского флота, 1960. 200 с.
  12. Лоция Охотского моря. Вып. 2. Северная часть моря. М.: Гл. управление навигации и океанографии Мин-ва обороны СССР. 1986. 314 с.
  13. Любицкий Ю.В. Об оценке качества прогнозов суммарных уровней приливного моря // Юбилейный выпуск “ДВНИГМИ – 65 лет”. Владивосток: Дальнаука, 2015. 270 c. С. 52–62.
  14. Любицкий Ю.В. Результаты испытаний метода краткосрочного (с заблаговременностью 72 часа) прогноза изменений уровня моря на побережье Охотского моря, северной части Японского моря, восточного побережья полуострова Камчатка // Результаты испытания новых и усовершенствованных технологий, моделей и методов гидрометеорологических прогнозов. – М.: Изд-во Гидрометеорологический научно-исследовательский центр Российской Федерации. 2020. № 47. С. 60–78.
  15. Мартынов В.К. Моделирование прилива в Пенжинской губе Охотского моря с учетом ледяного покрова // Моделирование и экспериментальное исследование гидрологии шельфовых морей. Сб. научн. трудов. – Л.: Изд-во ЛГМИ, 1988. Вып. 100. С. 83–87.
  16. Наставление по службе прогнозов // Раздел 3. Часть III. Служба морских гидрологических прогнозов. РД 52.27.759-2011. – М.: ТРИАДА-ЛТД, 2011. 195 с.
  17. Некрасов А.В., Романенков Д.А. Прогностическая оценка трансформации приливных колебаний уровня при крупномасштабном гидротехническом строительстве на побережье Белого и Охотского морей // Колебания уровня в морях. СПб: РГГМУ, 2003. С. 57–78.
  18. Попов С.К. Моделирование и прогноз изменений уровня и скорости течений в морях России // Диссертация … доктора Физико-математических наук: 25.00.29 / Попов Сергей Константинович; [Место защиты: ФГБУ “Гидрометеорологический научно-исследовательский центр Российской Федерации”], 2019. 300 с.
  19. Попов С.К., Зильберштейн О.И., Лобов А.Л. и др. Метод краткосрочного прогноза уровня Баренцева и Белого морей // Результаты испытания новых и усовершенствованных технологий, моделей и методов гидрометеорологических прогнозов – М.: Изд-во Гидрометеорологический научно-исследовательский центр Российской Федерации. 2014. № 41. С. 98–110.
  20. Романенко Ф.А., Горин С.Л., Коваль М.В. Формирование рельефа нижнего течения реки Пенжины и Пенжинской губы в голоцене // Сборник: XXXVI Пленум Геоморфологической комиссии РАН: Материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием “Геоморфология – наука XXI века” (Барнаул, 24–28 сентября 2018 г.). Изд-во Алтайского ун-та Барнаул, 2018. С. 324–329.
  21. Романенков Д.А. Прогностическое моделирование приливов в Охотском море // Автореферат диссертации. СПб: РГГМИ, 1996. 16 с.
  22. Сгибнева Л.А. О распространении приливной волны в Пенжинской губе Охотского моря // Труды ГОИН. 1975. Вып. 126. С. 51–63.
  23. Стахевич В.С., Владимирский Н.П. Руководство по обработке и предсказанию приливов. Л.: Изд. Гидрографического управления ВМФ СССР, 1940. 348 с.
  24. Шевченко Г.В., Романов А.А. Пространственная структура прилива в Охотском море на основе данных спутниковой альтиметрии // Колебания уровня в морях. Сборник научных статей. Российский гидрометеорологический университет. СПб: Гидрометеоиздат, 2003. С. 92–110.
  25. Amante C., Eakins B.W. ETOPO1 1 Arc-Minute Global Relief Model: Procedures, Data Sources and Analysis. NOAA Technical Memorandum NESDIS NGDC-24, 2009. 19 p.
  26. Carbajal N., Gaviño J.H. A new theory on tidal currents rotation // Geophysical Research Letters. 2007. V. 34. № 1, L01609. http://dx.doi.org/ (Дата обращения: 05.10.2022)https://doi.org/10.1029/2006GL027670
  27. Egbert G.D., Erofeeva S.Y. Efficient inverse modeling of barotropic ocean tides // Journal of Atmospheric and Oceanic Technology. 2002. V. 19. № 2. P. 183–204. https://doi.org/10.1175/1520-0426(2002)019<0183: EIMOBO>2.0.CO;2
  28. Kowalik Z., Polyakov I. Tides in the Sea of Okhotsk // Journal of Physical Oceanography. 1998. V. 28. № 7. P. 1389–1409.
  29. Leendertse J.J. Aspects of a Computational Model for Long Period Water Wave Propagation. Santa Monica, CA: Rand Corporation, Report RM-5294-PR. 1967. 165 p.
  30. Leendertse J.J., Alexander R.C., Liu S.K. A Three-Dimensional Model for Estuaries and Coastal Seas. Santa Monica, CA: Rand Corporation, Report R-1417-OWRR. 1973. 57 p.
  31. Leendertse J.J., Gritton E.C. A water quality simulation model for well mixed estuaries and coastal seas. Santa Monica, CA: Rand Corporation, Report R-708-NYC. 1971. 53 p.
  32. Metzger E.J., Helber R.W., Hogan P.J. et al. Global Ocean Forecast System 3.1 Validation Testing. Naval Research Laboratory (NRL), Report NRL/MR/ 7320–17-9722, 2017. 56 p.
  33. Nekrasov A.V., Romanenkov D.A. Impact of tidal power dams upon tides and environmental conditions in the Sea of Okhotsk // Continental Shelf Research. 2010. 30(6). P. 538–552. https://doi.org/10.1016/j.csr.2009.06.005
  34. Pawlowicz R., Beardsley B., Lentz, S. Classical tidal harmonic analysis including error estimates in MATLAB using T_TIDE // Computers and Geosciences. 2002. V. 28. P. 929–937.
  35. Suzuki K., Kanari S., Tidal simulation of the Sea of O-khotsk (in Japanese) // Kaiyo Kagaku. 1986. V. 18. P. 455–463.
  36. TPXO9-atlas // https://www.tpxo.net/global/tpxo9-atlas (Дата обращения: 16.12.2022).

Дополнительные файлы


© Д.Р. Шпачук, О.В. Соколов, А.Н. Бугаец, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».