Введение к работе
-3-
Актуальность темы. Арктические моря, омывающие значительную часть береговой линии России, играют большую роль в системе хозяйственного и природного комплекса Арктики: по ним пролегает главная транспортная артерия Арктики - Северный морской путь, большинство населенных пунктов в Арктике располагаются на побережье морей или в устьях рек, шельф арктических морей является настоящей кладовой полезных ископаемых, в первую очередь, нефти и газа.
Наряду с ледяным покровом, являющимся основным препятствием для мореплавания в арктических морях и затрудняющем различного рода работы на их шельфе, сгонно-нагонные колебания уровня оказывают существенное влияние как на судоходство в прибрежных районах морей, так и на проведение других хозяйственных мероприятий.
К настоящему времени усилиями ученых и специалистов Арктического и Антарктического научно-исследовательского института изучены основные закономерности формирования и распространения колебаний уровня на побережье арктических морей. Созданы и эффективно применяются методы прогноза сгонно-нагонных и предвычислення приливных колебаний уровня. Важные исследования в этом направлении проведены В.Г.Кортом, Т.П.Марютиным, Б.А.Крутскнх, Н.В.Мустафиным, Г.В.Алексеевым, Е.Н.Дворкиным, А.Ю.Прошутинским и др.
На основе разработок гидродинамических моделей для арктических морей в ААНИИ создана и с 1987 года успешно эксплуатируется методика численного прогноза непериодических колебаний уровня. Однако, недостаточно корректный учет влияния ледяного покрова на колебания уровня моря ограничивает ее применение летне-осенним периодом, а слабая изученность этого вопроса требует дополнительных исследований.
Цель работы: разработка метода расчета сгонно-нагонных колебаний уровня в морях Сибирского шельфа, учитывающего влияние ледяного покрова, изучение условий возникновения и возможное-ч прогнозирования катастрофических нагонов.
В связи с этим основные задачи исследования состояли в следующем:
- анализ существующих гидродинамических моделей для расчета сгонно-нагонных колебаний уровня с учетом влияния ледяного покрова;
- численная реализация модели и се калибровка по натурным данным;
-опенка влияния ледяного покрова на формирование сгонно-нагонных колебаний в фн мхо-гсографических условиях арктических морей;
создание методики численного прогноза непериодических колебаний уровня морей Сибирского шельфа с учетом влияния ледяного покрова;
анализ условий возникновения катастрофических нагонов, изучение механизма их формирования и определение возможности прогнозирования катастрофических нагонов;
Научная новизна диссертационной работы состоит в следующем;
разработан и внедрен в практику оперативной работы численный метод расчета и прогноза СЮШЮ-1ШЮ1ШЫХ колебаний уровня моря с учетом влияния ледяного покрова;
установлено, что катастрофические нагоны в арктических морях имеют резонансную природу, то есть возникают вследствие совпадения вынужденных и собственных колебаний бассейна;
вьш^лени полусуточные колебания атмосферного давления, возникающие, при регенерации окклюдированных циклонов.
Пазаннггу выносятся следующие положения:
-
Метод расчета и прогноза сгонно-нагонных колебаний уровня моря, основанный на применении двухмерной лсдово-гилродшшинческой модели.
-
Ледяной покров оказывает существенное влияние на формирование сгонно-наюнных колебаний уровня на акватории арктических морей проявляющееся в:
изменении эффективных сгонно-нагонных направлений;
зависимости рельефа уровеїшой поверхности от ориентации границ неподвижного льда относительно направления ветра.
3. Учет влияния ледяного покрова при расчетах.сгонно-нагонных колебаний уровня моря позволяет повысить их точность на 60-80%.
4. Катастрофические нагоны возникают как следствие совпадения колебаний атмо-" сферної о давления в регенирирующих циклонах с собственными колебаниями бассейна. Практическая ценность работы. В период 1992-1995 гг. предложенный метод расчета и прощала сгонно-нагонных колебаний уровня арктических морей использовался для жепернменгальных расчетов при обеспечении морских операций в Арктике, а в 1995 г.
метод прошел испытания в Центре ледовой_и гидрометеорологической информации ААНИИ и был рекомендован к внедрению в качестве основного. В настоящее время продолжается его использование в практике операпівной работы.
Апробаїїпя работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на научных семинарах отдела океанологии и ЦЛГМИ ЛЛІІИИ (1993 - 1996 гг.); на секции океанологии и ледоведения Ученого совета ААІІИИ (1997 г.); на итоговых сессиях Ученого совета ААНИИ (1994-1996 гг.); H-oil и 111-ен Международных конференциях "Освоение шельфа арктических морей России (1995, 1997 гг.); РосснПско-Нсрвежском рабочем совещании "Природные условия Карского и Баренцевою морен" (1995 г.); третьем рабочем Российско-Германском совещании "Система моря Лаптевых" (1996 г.); научном семинаре НИНГИ МО "Проблемы навигацнонно-гидрографического и гидрометеорологического обеспечения работ по освоению нефтегазовых месторождении в Арктике" (1996 г.)
Объем и структура работы, Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка используемой литературы, включающего 376 наименований. Общин объем работы составляет 217 страниц, включая 13 таблиц, 44 иллюстраций и 32 страницы списка литературы.
