Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Нелинейные баротропные и бароклинные приливные явления в морях Европейской Арктики

ВАК РФ 25.00.28, Океанология

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Май, Руслан Игоревич

Оглавление.

Введение.

Глава I. История исследований, определение основных положений и постановка задачи.

1.1 Изученность вопроса.

1.2 Нелинейные приливные явления как физический процесс и его математическая аппроксимация.

1.3 Объект исследования.

1.4 Экспериментальные данные.

Глава II. Модель.

2.1. Описание модели.

2.2. Сеточная область модели.

2.2.1. Параметры сеточной области модели морей Европейской Арктики.

2.2.2. Параметры сеточной области модели Белого моря.

2.3. Начальные и граничные условия.

2.3.1. Начальные условия.

2.3.2. Открытая граница.

2.3.3. Твердая граница.

2.3.4. Условия на дне и на поверхности.

2.4. Верификация моделей.

Глава III. Методы анализа модельных и натурных данных.

3.1. Гармонический анализ приливов и приливных течений методом наименьших квадратов.

3.2. Статистический анализ приливных явлений.

3.3. Энергетические характеристики приливных явлений.

Глава IV. Баротропные приливные явления.

4.1. Линейные приливные явления.

4.2. Нелинейные приливные явления.

4.2.1. Короткопериодные нелинейные волны прилива.

4.2.2. Долгопериодные нелинейные волны прилива.

4.2.3. Остаточные приливные явления.

4.3. Численные эксперименты по выявлению механизмов генерации и изменению нелинейных приливных явлений.

4.4. Нелинейно-волновая интерпретация «изменчивости» констант прилива.

Глава V. Бароклинные приливные явления.

5.1. Приливное перемешивание. Приливные фронты.

5.2. Характеристики внутренних приливных волн.

5.3. Бароклинная остаточная приливная циркуляция.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Нелинейные баротропные и бароклинные приливные явления в морях Европейской Арктики"

Актуальность работы.

Приливные явления в морях Европейской Арктики (Гренландское, Норвежское, Баренцево и Белое море) вносят существенный вклад в формирование гидрологического режима этих морей. В результате нелинейности приливных явлений и нелинейного взаимодействия основных волн прилива возникают множество дополнительных гармоник с высокими и низкими частотами, и остаточные течения и уровень. Остаточная приливная циркуляция, хотя и имеет меньшие скорости по сравнению с приливными и непериодическими течениями, но из-за непрерывности воздействия во многом формирует общую циркуляцию бассейна, и влияет на перенос тепла, соли, планктонных организмов, биогенных элементов, загрязнителей, льда и прочих консервативных и неконсервативных примесей. Если нелинейные гармоники коротких периодов исследованы с помощью натурных наблюдений и результатов моделирования, то долгопериодные нелинейные гармоники и их вклад в изменчивость гидрологического режима до сих пор не изучен. И, следовательно, невыяснен вклад нелинейных долгопериодных волн в формирование синоптической, сезонной и межгодовой изменчивости. Остается не ясным механизм генерации нелинейных приливных явлений. Существуют три основных типа нелинейности: мелководная, конвективная, фрикционная. Неизвестно, насколько полно эти типы объясняют существование нелинейных приливных явлений, также неизвестен вклад того или иного вида нелинейности в формирование различных нелинейных приливных явлений. Даже линейные бароклинные приливные явления, не говоря уже об их нелинейных проявлениях, изучены совершенно недостаточно в морях Европейской Арктики. Невыяснен вклад приливных явлений в формирование термогалинной структуры.

Цель работы - определить вклад нелинейных баротропных и бароклинных приливных явлений в формирование гидрологического режима морей Европейской Арктики.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

1. на основе имеющихся программных алгоритмов Princeton Océan Model (РОМ) создать приливные модели морей Европейской Арктики и Белого моря, с высоким пространственным разрешением (принимая во внимание эллиптичность Земли), с граничными условиями для основных волн прилива, учитывающими нелинейность процесса, и с учетом приливной осушки.

2. по данным инструментальных наблюдений и численной реализации гидродинамической модели определить характеристики основных волн баротропного прилива.

3. оценить характеристики нелинейных короткопериодных, долгопериодных гармоник и остаточных приливных явлений

4. с помощью численных экспериментов на гидродинамической модели определить сравнительный вклад различных типов нелинейности в формирование тех или иных приливных явлений, установить достаточность существующих типов нелинейностей в описании нелинейных явлений.

5. оценить характеристики внутренних приливных волн, определить вклад приливных явлений в формирование термогалинной структуры Белого моря, установить роль бароклинных условий в формирование трехмерной остаточной приливной циркуляции, определить зоны апвеллинга и даунвеллинга, обусловленные остаточными приливными явлениями.

Научная новизна:

• С помощью численной реализации новой приливной гидродинамической модели морей Европейской Арктики определены параметры линейных и нелинейных баротропных и бароклинных явлений.

• Объяснена возможность передачи энергии полусуточных и суточных приливных волн в низкочастотную область спектра. Оценены характеристики нелинейных долгопериодных гармоник, возникающих в результате нелинейности основных волн прилива и их взаимодействия между собой.

• Обнаружен новый тип нелинейности - нелинейность нестационарности береговой линии: генерация нелинейных приливных явлений осушкой.

• Экспериментальным путем выявлен вклад различных видов нелинейностей (мелководной, конвективной, фрикционной и нового типа нелинейности) в формирование нелинейных приливных явлений.

• Установлено, что основные особенности термогалинной структуры вод Белого моря определяются приливным перемешиванием, приливной адвекцией, баротропной и бароклинной остаточной приливной циркуляцией.

На защиту выносятся следующие положения работы:

1. Новые котидальные карты и карты изоамплитуд приливных волн в морях Европейской Арктики.

2. Существенный вклад нелинейных приливных явлений в формирование режима морей Европейской Арктики в климатическом, синоптическом и мезомасштабной диапазоне изменчивости.

3. Оценка сравнительных вкладов различных типов нелинейности, включая новый тип нелинейности, в формирования приливных явлений морей Европейской Арктики.

4. Характеристики нелинейных бароклинных приливных явлений Белого моря.

Практическая значимость работы.

Нелинейные баротропные и бароклинные приливные явления крайне важны для безопасной надводной и подводной навигации; решения экологических и биотических задач из-за существенного влияния остаточных приливных течений на перенос загрязнений, биогенных элементов, планктонных организмов) в целях обеспечения морского промысла и функционирования марикультурных хозяйств.

Личный вклад автора.

Автором созданы модели морей Европейской Арктики и Белого моря, на основе программных алгоритмов модели Принстонского университета (Princeton Ocean Model РОМ). Встроена в модель процедура, имитирующая приливную осушку. На основе численных экспериментов на нелинейной гидродинамической модели и обработки натурных данных выяснены характеристики нелинейных короткопериодных и долгопериодных гармоник. Оценены вклады различных типов нелинейности в формирование нелинейных приливных явлений, обнаружен новый тип нелинейности - периодическое изменение границ бассейна (приливная осушка). Автором создан ряд ГИС-программ, для корректного построения сеточной области модели с учетом эллиптичности Земли, визуализации результатов моделирования и анализа ассимилируемых в сеточные области пространственных данных. Создана серия программных продуктов для анализа полей приливных явлений.

Апробация работы.

Основные положения и отдельные результаты работы обсуждались: на конференции «IEEE OCEANS'05 EUROPE» в г. Бресте, Франция, 2005; на XII международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов 2005», в Москве в 2005 г; На IX международной конференции «Проблемы изучения, рационального использования и охраны ресурсов Белого моря» в 2004 г., в г.Петрозаводске. Результаты работы были представлены на конференции «Challenger Conference for Marine Science MS 2004» в Ливерпуле, Великобритания, в 2004 г; на 16 и 20 международных симпозиумах «International symposium on Okhotsk Sea & sea ice, Mombetsu» в г. Момбетсу, Япония в 2001 и 2005 гг; на конференции «Fall Meeting of American Geophysical Union» в г. Сан-Франциско, США в 2004 г.; на семинаре "Математическое моделирование и информационные технологии в исследованиях биоресурсов Мирового океана" в г. Владивостоке, в 2004 г; на пятой Российской научно-технической конференции «Современное состояние и проблемы навигации и океанографии» («НО-2004») в 2004, в Санкт-Петербурге; на V международном экологическом форуме «День Балтийского моря», посвященный 30-летию подписания Хельсинской конвенции в Санкт-Петербурге в 2004; на VII международной конференция «АКВАТЕРРА-2004» в Санкт-Петербурге в 2004г;

Кроме того, результаты работы обсуждались на итоговых сессиях Санкт-Петербургского отделения Государственного океанографического института, 2005 и 2006 гг, Санкт-Петербург; на ученом совете Государственного океанографического института, 2006, Москва; на заседаниях совместной российско-норвежской лаборатории «Fram Arctic Climate Research Laboratory» в городах Санкт-Петербург и Тромсё, Норвегия, в 2004, 2005 и 2006 гг; и во время летней школы «IARC-NABOS 2005 Arctic Expeditions & Summer School» по изучению изменений климата Арктики, проведенной на борту ледокола «Капитан Драницын» в 2005, море Лаптевых. Работа над диссертацией была поддержана стипендиями им. Ф. Нансена для аспирантов СПбГУ (The NANSEN Grant) в 2003, 2004 и 2005 гг. . Исследования представленные в диссертации проводились в рамках проектов РФФИ (Грант РФФИ 04-05-64765) и министерства образования (Грант Санкт-Петербурга для молодых ученых и специалистов: Грант МО 4-2.7К-288).

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ, 5 из которых в соавторстве.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и приложения. Объем диссертации составляет 150 страница, включая 71 рисунок, 7 таблиц и 1

Заключение Диссертация по теме "Океанология", Май, Руслан Игоревич

В заключение приведем основные результаты и выводы диссертации.

На простых тригонометрических примерах доказана возможность формирования нелинейными эффектами, заложенными в уравнениях движения и неразрывности, остаточного приливного уровня, остаточного приливного течения, короткопериодных и долгопериодных нелинейных гармоник.

На основе имеющихся программных алгоритмов Princeton Ocean Model (РОМ) были созданы модели морей Европейской Арктики и Белого моря с высоким пространственным разрешением. Построение сеточной области модели проводилось на поверхности эллипсоида вращения Красовского, что должно улучшить качество моделирования (эксперименты с сеточными областями, построенными на эллипсоиде вращения и шаре, показали некоторые различия, которые могут быть существенными при моделировании определенных типов явлений).

В связи с нелинейным характером изучаемых процессов, на открытой границе моделей задавались импедансные граничные условия. Сравнительный анализ результатов моделирования с применением импедансных граничных условий и условия осцилляции уровня показал, что отражение нелинейных гармоник от открытой границы существенно искажают параметры нелинейных эффектов. По-видимому, применение импедансных граничных условий является необходимым требованием для корректного воспроизведения нелинейных явлений.

Большие амплитуды прилива в некоторых районах морей Европейской Арктики вызывают периодическое затопление-высыхание больших по площади литоральных зон. Наблюдаемая в природе осушка мелководных районов в практике моделирования не учитывается напрямую из-за появления в численном решении отрицательных значений

H + Ç 4 Встроенная нами в модель процедура осушки берега в зависимости от высоты прилива показала надежную работу: приливная осушка Белого моря по результатам нашего моделирования совпадает с данными навигационных карт. Применение подобного механизма изменения береговой линии позволило нам не ограничивать пространственные границы модели изобатами 5 метров, что существенно бы исказило морфометрические характеристики таких мелководных районов как, например, Онежский залив, а, следовательно, и изменило бы характеристики линейных и нелинейных приливных явлений. Таким образом, учет приливной осушки важен для точного моделирования линейных и нелинейных волн прилива в Белом море.

Верификация модели производилась с использованием результатов гармонического анализа длительных рядов наблюдений за течениями на буйковых санациях, и данных прибрежных уровненных постов. Кроме того, верификация модели проводилась с использованием котидальных карт других авторов и базой гармонических постоянных прилива, опубликованных в различных источниках.

По данным инструментальных измерений и результатов моделирования найдены характеристики основных приливных волн. Подтверждены известные ранее сведения о приливных явлениях в морях Европейской Арктики: приливная волна распространяется в виде волны Кельвина вдоль норвежского и мурманского побережья. Увеличенные амплитуды волны Мг отмечается в прибрежных районах Гренландии, Исландии, Шпицбергена, норвежского1 и российского побережья Арктики (максимальные амплитуда прилива отмечаются в вершине Мезенского залива). Расположение амфидромических точек по нашим данным совпадают и известными ранее данными: крупные амфидромические системы имеются в Датском проливе, в центральных частях Баренцева и Карского морей, небольшие амфидромии и узловые зоны присутствуют в Белом, Баренцевом и Карском морях. Большая полуось эллипсов приливных течений волны М2 максимальна в Воронке Белого моря и в районе шпицбергенской банки у островов Медвежий и Надежда. Если в Воронке течения имеют реверсивный характер, то южнее Шпицбергена эллипсы течений близки к окружностям и вращаются по часовой стрелке. Заметно увеличение скорости течений на шельфе Баренцева моря. С использованием критерия Дуванина установлено, что для всей акватории доминируют полусуточные приливы. Неправильные полусуточные приливы отмечаются возле архипелага Земля Франца-Иосифа, юго-восточной части Баренцева моря, юго-западной части Карского моря и в локальных зонах амфидромических точек, где характер прилива может быть суточным.

По результатам гидродинамического моделирования с помощью гармонического анализа методом наименьших квадратов построены котидальные карты нелинейных гармоник. Максимальная амплитуда гармоники М4 отмечается в вершине Мезенского залива, также существенные амплитуды расположены в прибрежной зоне Канинского берега и в вершине Кандалакшского залива. Выделяются следующие выраженные амфидромические точки волны М4 в Белом море: самая большая амфидромическая система имеет центр в самом бассейне Белого моря севернее Летнего берега, в Онежском заливе также отмечается четкая амфидромия. В Воронке Белого моря существуют две амфидромии или узловые зоны у Терского и Конушинского берегов.

В работе было показано, что долгопериодные приливные волны 8М, Мт, Мвг, существующие в разложении потенциала приливообразующих сил, искажаются результатами нелинейного взаимодействия основных волн. Этим, на наш взгляд, и объясняется несоответствие величин измеренных амплитуд долгопериодных приливов и статической теорией приливов, отмеченное во множестве работ (Максимов, Воробьев, Смирнов, 1967; Максимов, 1966,1970; Фукс 1982). Определяющим свойством, характерным для всех долгопериодных нелинейных гармоник является то, что угол положения увеличивается к северу в Воронке Белого моря. При этом, в самом бассейне и Горле Белого моря фаза достаточно однородна: например, для гармоники МБгфаза составляет 83-85°.

Анализ изоамплитуд и изофаз долгопериодных гармоник показал, что возле Терско-Орловского маяка расположена амфидромическая точка долгопериодных нелинейных приливных волн, образованная относительно большой волной, исходящей из Белого моря, и малой, распространяющейся вдоль Мурманского берега в Белое море.

Остаточные приливные явления определялись гармоническим анализом. В картине пространственной структуры остаточного приливного уровня отслеживаются две обширные зоны положительного стационарного уровня, совпадающие с районами со значимыми амплитудами нелинейных гармоник. Остаточный уровень положителен в районе Белого моря, прибрежной зоны Печерского моря, и вокруг архипелага Шпицберген и шпицбергенской банки. Максимальное значение среднего уровня, обусловленного приливными явлениями, наблюдаются вершине Онежского залива и в вершине Мезенского залива (более 16 см). Устойчивые отрицательные значения среднего уровня наблюдается в северной части Воронки Белого моря, между мысами Канин Нос и Святой Нос.

Интенсивное остаточное приливное течение отмечается в Соловецких салмах, Горле и Воронке Белого моря, в некоторых районах российской Арктики (северная часть Чешской губы, эстуарий р. Печера, южная часть пролива Карские Ворота), и в районах архипелага Шпицберген, шпицбергенской банки, островов Медвежий и Надежды, в прибрежной зоне норвежского побережья и Земли Франца Иосифа. Максимальные скорости остаточной приливной циркуляции отмечаются в вершине Мезенского залива, и поперек Воронки Белого моря на траверзе м. Конушин, в проливах архипелага Шпицберген, вокруг островов Медвежий и Надежды. Также выделяются более слабые, но устойчивые остаточные течения вдоль больших градиентов глубин склона шельфа: от норвежского побережья к Шпицбергену, и восточнее мощного циклонического остаточного круговорота шпицбергенской банки и островов Медвежий и Надежды. Эти течения, скорее всего, являются остаточными течениями захваченных шельфом приливных волн. Структура остаточных приливных течений совпадает с постоянными течениями: Восточно-Шпицбергенское течение, Медвежинское течение, Южно-Шпицбергенское течение, течение Баренца, Беломорское течение, Печорское течение. Следовательно, подтверждается тезис о том, что остаточные течения способствует формированию общей циркуляции приливной акватории. В некоторых местах морей Европейской Арктики, например, в Воронке Белого моря и в районе Шпицбергенской банки, постоянные течения полностью определяются остаточными течениями.

С помощью численных экспериментов на гидродинамической модели были найдены вклады различных типов нелинейности в формирование тех или иных нелинейных явлений. Установлено, что в формирование остаточных приливных явлений определяющий вклад вносит конвективная нелинейность. Следовательно, для таких приливоактивных морей, каким является Белое море, моделирование общей циркуляции, переноса различных активных и пассивных примесей (Неелов, Савчук, Филатов, 2004) без учета конвективных ускорений дает, скорее всего, ошибочные результаты. Для генерации нелинейных гармоник наиболее важным является вклад фрикционной нелинейности, несколько меньший вклад вносит мелководная нелинейность и существенно меньшее влияние, по сравнению с фрикционной и мелководной нелинейностью, оказывают конвективные ускорения.

На основе модельных экспериментов обнаружен новый тип нелинейности — «нестационарность береговой линии»: приливная осушка генерирует остаточные течения и нелинейные волны. При моделировании приливов Белого моря в линейном приближении (отключены конвективная, мелководная и фрикционная нелинейности) но с учетом приливной осушки отчетливо прослеживается остаточное течение в Мезенском заливе, направленное от района приливной осушки в сторону открытой границы. При моделировании в линейном приближении и без учета приливной осушки скорости остаточных течений равны нулю на всей акватории, нелинейные гармоники не выделяются.

Результаты бароклинной модели Белого моря доказали, что фронты и вертикально-однородные водные массы имеют исключительно приливное происхояедение. Определены параметры внутренних волн Белого моря в терминах гармонического анализа, что, по-видимому, делается впервые для этого региона: максимальная амплитуда смещения бароклинной волны Мг составляет 9 метров в районе Воронки Белого моря между мысами Святой Нос и Канин Нос; в самом же бассейне Белого моря максимальная амплитуда составляет около 7 метров на южном склоне глубоководной части Белого моря северо-восточнее Соловецких островов. Высоты внутренних приливных волн в Белом море могут достигать 20 метров. Амплитуды внутренней гармоники М4 - обертона основной лунной полусуточной волны, расположены точно над максимальными градиентами глубин.

По данным моделирования получена трехмерная (бароклинная) остаточная приливная циркуляция. Бароклинная циркуляция в приповерхностных слоях совпадает с баротропной циркуляцией, но модули остаточного течения поверхностного слоя несколько больше течений баротропной циркуляции. С глубиной схема циркуляции сохраняется, что объясняется интенсивным перемешиванием в мелководных частях моря, где наблюдаются существенные остаточные течения. С глубиной скорость остаточных течений уменьшается. Вертикальная компонента остаточной скорости интерпретируется нами как зоны апвеллинга и даунвеллинга. Установлены локальные зоны апвеллинга в районе Соловецких салм, на границе бассейна и Горла Белого моря. Характерно, что зоны апвеллинга, приуроченные к границам фронтальных зон, чередуются зонами даунвеллинга.

1. Андросов A.A., Вольцингер Н.Е., Либерман Ю.М. Двумерная приливная модель Баренцева моря//Океанология, Т. 37., №.1., 1997,20 - 26 сс.

2. Атлас течений Онежского залива Белого моря. Издание гидрографического управления РКВМФ и Государственного гидрологического института. Л. 1939. 15 с.

3. Белое море. Гидрометеорология и гидрохимия морей СССР. Т II, Вып. 1. Л. Гидрометеоиздат. 1991. 240 с.

4. Богданов К. Т., Васильев А. С., Федорова Е. В. Распространение приливных волн и приливные колебания уровня на акватории Белого моря. // Тр. ГОИН. Вып. 207. 2000. С. 122-130.

5. Витязев В.В. Вейвлет-анализ временных рядов, учебное пособие, изд. СПбГУ, 2001. 58 с.

6. Войнов Г. Н. Приливные явления в Карском море. РГО. СПб., 1999,117 с.

7. Герман В. X. Левиков С. П. 1988. Вероятностный анализ и моделирование колебаний уровня моря. - Л.: Гидрометеоиздат, 1988. - 288 с.

8. Горелик Г.С. Колебания и волны. Государственное издательство физико-математической литературы. М. 1959, 572 с.

9. Горелков В.М., Некрасов A.B. Моделирование полусуточного прилива в мелководном бассейне с учетом береговой осушки. // Исследование и освоение Мирового океана. Изд. ЛПИ, 1982., Вып. 77, с 74-80.

10. Григоркина Р.Г., Губер П.К., Фукс В.Р. Прикладные методы корреляционного и спектрального анализа крупномасштабных океанологических процессов. ЛГУ, Л., 1973 172 с.

11. Дворкин E.H. Мандель С.З. О влиянии ледяного покрова на изменчивость констант приливов// Тр. ААНИИ. 1989. Т 414. С.215-244.

12. Дианов М.Б., Котов C.B., Некрасов A.B., Бояринов П.М., Петров М.П. Результаты гидродинамического моделирования полусуточных приливов в Белом море. Петрозаводск. 1990.20 с.

13. Дмитриева A.A. Методы расчета и предвычисления приливных течений. JI. Изд-во ЛГУ. 1963.-с. 182.

14. Ефимов В.В., Куликов Е.А. Рабинович А.Б., Файн И.В. Волны в пограничных областях океана. Л. 1985. 280 - с.

15. Захарчук Е.А., Гусев А.К., Май Р.И. О возможности организации синоптического мониторинга Балтийского моря на основе спутниковых дистанционных и контактных океанографических измерений. //Пятый международный экологический форум «День Балтийского моря», посвященный 30-летию подписания Хельсинской конвенции. Тезисы, стр. 155., СПб, 2004.

16. Захарчук Е.А., Гусев А.К., Май Р.И., Тихонова H.A. О возможности оперативной оценки синоптической изменчивости океанологических полей Баренцева моря на основе спутниковых альтиметрических измерений. // VII Международная специализированная выставка и конференция «АКВАТЕРРА-2004». Сборник материалов по конференции. 2004. Санкт-Петербург. 164-171 с.

17. Зданович В.Г. Высшая геодезия. Углетехиздат, М., 1954. 280 с.

18. Здоровеннов Р.Э. Приливной перенос примеси в прибрежных районах Белого моря. // автореферат диссертации на соиск. уч.ст. к.г. наук. Мурманск. 2004. 38 с.

19. Здоровеннов Р.Э., Лифшиц В.Х., Фукс В.Р. Приливные движения и перенос примеси в эстуарии реки Онеги // Океанология. 2001. Т. 41. №5. с 680-685.

20. Зильберштейн О.И., Сафронов Г.Ф., Попов С.К. Исследования приливных движений в Баренцевом море на основе гидродинамического моделирования. // Тр. ГОИН, 2000, Вып. 207, с. 81-102.

21. Инжебейкин Ю.И. Колебания уровня Белого моря. Екатеринбург: УрО РАН, 2003. 152 с.

22. Ионов В.В., Шилов И.О. Особенности распространения речных вод и динамики океанологических фронтов в Белом море по результатам спутниковых ИК-измерений и натурным наблюдениям в летний период // Вестн. С.-Петербург, ун-та. Сер. 7. 1996. Вып. 2. (№14). С 53-61.

23. Исследование приливных явлений в неоднородном море. Гидрометеоиздат. JI. 1965. 192.

24. Каган Б.А., Тимофеев A.A. Динамика и энергетика поверхностных и внутренних полусуточных приливов в Белом море, (в печати) 2005.

25. Коняев К.В., Сабинин К.Д. Волны внутри океана. СПб. Гидрометеоиздат. 1992. - с. 272.

26. Коптева A.B. Влияние ледяного покрова на скорость распространения приливной волны. Доклады Юбилейной сессии Ученого совета Арктического института. JI. М. 1945.-с. 7.

27. Кравец А.Г. 1987. Модель крупномасштабной баротропной циркуляции в мелководном окраинном море // Метеорология и гидрология. - 1987. -№ 11. - С. 8491.

28. Красовский Ф.Н. Руководство по высшей геодезии. Часть. I., 1939.

29. Лапина Л.Э. Остаточный приливной перенос вод и консервативной примеси в устьевых областях рек // Тр. Коми научного центра УрО РАН. № 900. 2001. 1-7 с

30. Ле Меоте. Введение в гидродинамику и теорию волн на воде. Л. Гидрометеоиздат, 1974.367 с.

31.Лупачев Ю.В. Повышение среднего уровня воды в устье реки под воздействием приливной волны // Метеорология и гидрология. 1986 №6. 105-107 сс.

32. Лупачев Ю.В. Эффект результирующей приливной накачки в эстуариях. // Метеорология и гидрология. 1989 №9. 79-82 сс.

33. Май Р.И. Влияние выбора геодезической основы сеточной области на результаты математического моделирования// Математическое моделирование и информационные технологии в исследованиях биоресурсов мирового океана. Тезисы докладов. Владивосток. ТИНРО-Центр. 2004. с. 24-28. http://www.tinro.ni/sbs/showdoc/69/l

34. Май Р.И. Климатически значимые нелинейные приливные явления морей Европейской Арктики // Материалы XII Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов - 2005». Секция Географии. М. 2005. с. 81.

35. Май Р.И. Моделирование нелинейных приливных явлений в Белом море.// Пятая Российская научно-техническая конференция «Современное состояние и проблемы навигации и океанографии» («НО-2004»). 2004. СПб. с 81-82.

36. Май Р.И. Нелинейные баротропные и бароклинные приливные явления в морях Европейской Арктики по данным модельных расчетов, контактных и дистанционных измерений. // Девятая Санкт-Петербургская Ассамблея молодых ученых и специалистов. Аннотации работ по грантам Санкт-Петербургского конкурса 2004 года для молодых ученых и специалистов. СПб., 2004. 44-45 с.

37. Май Р.И. Оценка вклада различных нелинейных эффектов в формирование остаточных приливных явлений Белого моря. // Тр. ГОИН, Вып. 210., 2004., 6 стр. (в печати)

38. Май Р.И., Фукс В.Р. Нелинейные баротропные приливные явления и остаточная приливная циркуляция в Белом море. // VII Международная специализированная выставка и конференция «АКВАТЕРРА-2004». Сборник материалов по конференции. 2004. Санкт-Петербург. 197-201 с.

39. Май Р.И., Фукс В.Р. Остаточные приливные явления в Белом море // Проблемы изучения, рационального использования и охраны ресурсов Белого моря. Материалы IX международной конференции 11-14 октября 2004 г., Петрозаводск, Карелия, Россия, Петрозаводск, 2005. С. 202-207.

40. Максимов И. В. Долгопериодные лунно-солнечные приливы в океане // Океанология, Т. VI., Вып. 1., 1966, 26 -37 сс.

41. Максимов И.В. Геофизические силы и воды океана. Гидрометеоиздат. JI. 1970. 448 - с.

42. Максимов И.В. Основные приемы производства и камеральной обработки наблюдений над течениями в море. // Тр. АНИИ, Т.155, 1941. 330 с.

43. Максимов И.В., Воробьев В.Н., Смирнов Н.П. К изучению «девятисуточного» долгопериодного лунного прилива в морях высоких широт Земли // Океанология, Т. VII., Вып. 3., 1967, 398 -407 сс.

44. Марчук Г.И., Каган Б.А. Динамика океанских приливов. Гидрометеоиздат. JI. 1991. 282 с.

45. Морозов Е.Г. Океанские внутренние волны. М. Наука, 152 с.

46. Неелов И.А., Савчук О.П., Филатов H.H. Возможные изменения экосистемы Белого моря при различных сценариях изменения климата. В сб. Климат Карелии: Изменчивость и влияние на водные объекты и водосборы. Петрозаводск: КНЦ РАН. 2004. 143-159 сс.

47. Некрасов A.B. 1990. Энергия океанских приливов. JI. Гидрометеоиздат. 288 с.

48. Некрасов A.B. Приливные волны в окраинных морях. JL Гидрометеоиздат, 1975. 247 с.

49. Океанографическая энциклопедия. Гидрометеоиздат. JI. 1974, 632 с.

50. Океанографические условия и биологическая продуктивность Белого моря: Аннотированный атлас, 1991. Мурманск.

51. Пересыпкин В.И. Аналитические методы учета колебаний уровня воды. Гидрометеоиздат, 1982. Л. 287 с.

52. Поверхностные и внутренние волны в Арктических морях, СПб, Гидрометеоиздат, 2002, 363 с.

53. Прошутинский А.Ю. Колебания уровня Северного Ледовитого океана. Гидрометеоиздат. СПб. 1993., 216 с.

54. Ржонсницкий В. Б. Приливные движения. Гидрометеоиздат. Л. 1979,244 с.

55. Рожков В.А. Теория вероятностей случайных событий, величин и функций. Книги I, И. Прогресс-Погода, СПб, с 560. 1996.

56. Руководство по обработке и предсказанию приливов. Издание Гидрографического управления ВМФ СССР. Л. 1941. 348 с.

57. Семенов Е.В. Основы динамики и мониторинга Белого моря // автореферат диссертации на соиск. уч.ст. д.ф.-м. наук. Москва. 2004. 38 с.

58. Семенов Е.В., Лунева М.В. О совместном эффекте прилива, стратификации и вертикального турбулентного перемешивания на формирование гидрофизических полей в Белом море // Изв. АН. ФАО., 1999, Т, 35., №5., с. 660-678.

59. Семенов Е.В., Лунева М.В. Численная модель приливной термохолинной циркуляции вод Белого моря // Изв. АН. ФАО., 1996, Т, 32., №5., с. 704-713.

60. Симпсон Дж. X. Морские поверхностные фронты и температуры //В сб. Дистанционное зондирование в метеорологии, океанографии и гидрологии: Пер. с англ./ Под ред. А. Крекнелла. -М: Мир, 1984. 535 с.

61.Старицын Д.К., Фукс В.Р. Прибрежный приливной фронт у западного побережья Камчатки // Вестн. С.-Петербург, ун-та. Сер. 7. 1996. Вып. 2. (№ 14). С 34-41.

62. Таблицы приливов.Т И. Гармонические постоянные для предвычисления приливов. Часть I и II. Изд. Гидрографического управления ВМФ СССР. Л. 1941.

63. Тимонов В. В. О кинематическом анализе приливов // Тр. ГОИН. Вып. 37. J1. 1959 г. 185-204 сс.

64. Фукс В.Р. Введение в теорию волновых движений в океане. ЛГУ, Л., 1982 200 с.

65. Bashmachnikov I.L., May R.I. K¡ internal tidal wave energy distribution in the Okhotsk Sea. The 16-th international symposium on Okhotsk Sea & sea ice, Proceedings of the Mombetsu-2001 conference, 4-8 February 2001, Mombetsu, Hokkaido, Japan, 8p.

66. Blumberg, A. F., Mellor G. L., A description of a three-dimensional coastal ocean circulation model, in Three-Dimensional Coastal Ocean Models, Vol. 4, edited by N.Heaps, pp. 208, American Geophysical Union, Washington, D.C., 1987.

67. Foreman M.G.G. Manual for tidal heights analysis and prediction. Pacific Marine Science Report 77-10.1996.58 р.

68. Gjevik, E. Nost, and T. Straume, 1994. Model simulations of the tides in the Barents Sea. J. Geophys.Res., vol. 99, No. C2, pp. 3337-3350.

69. Holfort J, Hansen E. Data Report of ASOF-N. Norwegian Polar Institute 2004.

70. Kowalik Z., Proshutinsky A.Y. The Arctic Ocean Tides // The Polar Oceans and Their Role in Shaping the Global Environment. Geophysical Monograph 85.,1994, AGU., pp 137-158.

71. May R. I. Simulation of climate significant nonlinear tidal phenomena in the Euro Arctic seas // IEEE OCEANS'05 EUROPE Conference proceedings. Oceanography: Modeling & Data Processing Brest, France. 2005. 041127-01.1-6 pp.

72. May R. I. The simulation of residual tidal phenomena in the White Sea, Eos Trans. AGU, 85(47), Fall Meet. Suppl., Abstract OS41D-0498. 2004, F1074.

73. May R.I. The simulation of barotropic and baroclinic non-linear tidal phenomena in the White Sea. // Abstracts of Challenger conference for marine science. Liverpool. 2004. 183 p.

74. Mellor G. L. A three-dimensional, primitive equation, numerical ocean model. Users guide. Program in Atmospheric and Oceanic Sciences Princeton University, Princeton, NJ 085440710. 2003.53 p.

75. Padman, L., Erofeeva S. A barotropic inverse tidal model for the Arctic Ocean, Geophys. Res. Lett., 2004 ,Vol. 31, No. 2, L0230310.1029/2003GL019003

76. Popov S. K., Safronov G. F., Zilberstein O.I., Tikhonova O.V., Verbitskaya O.A. Density and residual tidal circulation and related mean sea level of the Barents Sea // IOC Workshop Report No. 171 Annex III. 1999. 106-131 pp.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Май, Руслан Игоревич, Санкт-Петербург

1. Андросов А.А., Вольцингер Н.Е., Либерман Ю.М. Двумерная приливная модельБаренцева моря//Океанология, Т. 37., №.1., 1997,20 - 26 ее.

2. Атлас течений Онежского залива Белого моря. Издание гидрографического управления РКВМФ и Государственного гидрологического института. Л. 1939. 15 с.

3. Белое море. Гидрометеорология и гидрохимия морей СССР. Т II, Вып. 1. Л. Гидрометеоиздат. 1991. 240 с.

4. Богданов К. Т., Васильев А. С, Федорова Е. В. Распространение приливных волн и приливные колебания уровня на акватории Белого моря. // Тр. ГОИН. Вып. 207. 2000.С. 122-130.

5. Витязев В.В. Вейвлет-анализ временных рядов, учебное пособие, изд. СПбГУ, 2001. 58 с.

6. Воинов Г. Н. Приливные явления в Карском море. РГО. СПб., 1999,117 с.

7. Герман В. X. Левиков П. 1988. Вероятностный анализ и моделирование колебаний уровня моря. - Л.: Гидрометеоиздат, 1988. - 288 с.

8. Горелик Г.С. Колебания и волны. Государственное издательство физико- математической литературы. М. 1959, 572 с.

9. Горелков В.М., Некрасов А.В. Моделирование полусуточного прилива в мелководном бассейне с учетом береговой осушки. // Исследование и освоение Мирового океана.Изд. ЛПИ, 1982., Вып. 77, с 74-80.

10. Григоркина Р.Г., Губер П.К., Фукс В.Р. Прикладные методы корреляционного и спектрального анализа крупномасштабных океанологических нроцессов. ЛГУ,Л., 1973 172 с.

11. Дворкин Е.Н. Мандель З. О влиянии ледяного покрова на изменчивость констант приливов//Тр. ААНИИ. 1989. Т 414. 215-244.128

12. Дианов М.Б., Котов СВ., Некрасов А.В., Бояринов П.М., Петров М.П. Результаты гидродинамического моделирования полусуточных приливов в Белом море.Петрозаводск. 1990.20 с.

13. Дмитриева А.А. Методы расчета и предвычисления приливных течений. Л. Изд-во ЛГУ. 1963.-с. 182.

14. Ефимов В.В., Куликов Е.А. Рабинович А.Б., Файн И.В. Волны в пограничных областях океана. Л. 1985. 280 - с.

15. Зданович В.Г. Высшая геодезия. Углетехиздат, М., 1954. 280 с.

16. Здоровеннов Р.Э. Приливной неренос примеси в прибрежных районах Белого моря. // автореферат диссертации на соиск. уч.ст. к.г. наук. Мурманск. 2004. 38 с.

17. Здоровеннов Р.Э., Лифшиц В.Х., Фукс В.Р. Приливные движения и перенос примеси в эстуарии реки Онеги // Океанология. 2001. Т. 41. №5. с 680-685.

18. Зильберштейн О.И., Сафронов Г.Ф., Понов К. Исследования приливных движений в Баренцевом море на основе гидродинамического моделирования. // Тр. ГОИН, 2000,Вып. 207, с. 81-102.129

19. Инжебейкин Ю.И. Колебания уровня Белого моря. Екатеринбург: УрО РАН, 2003. 152 с.

20. Исследование приливных явлений в неоднородном море. Гидрометеоиздат. Л. 1965. 192.

21. Каган Б.А., Тимофеев А.А. Динамика и энергетика поверхностных и внутренних полусуточных приливов в Белом море, (в печати) 2005.

22. Коняев К.В., Сабинин К.Д. Волны внутри океана. СПб. Гидрометеоиздат. 1992. - с. 272.

23. Коптева А.В. Влияние ледяного покрова на скорость распространения приливной волны. Доклады Юбилейной сессии Ученого совета Арктического института. Л. М.1945.-с. 7.

24. Кравец А.Г. 1987. Модель крупномасштабной баротропной циркуляции в мелководном окраинном море // Метеорология и гидрология. - 1987. -№ 11. - 84-91.

25. Красовский Ф.Н. Руководство по высшей геодезии. Часть. I., 1939.

26. Лапина Л.Э. Остаточный приливной перенос вод и консервативной примеси в устьевых областях рек // Тр. Коми научного центра УрО РАН. № 900. 2001. 1-7 с

27. Ле Меоте. Введение в гидродинамику и теорию волн на воде. Л. Гидрометеоиздат, 1974.367 с.

29. Лупачев Ю.В. Эффект результирующей приливной накачки в эстуариях. // Метеорология и гидрология. 1989 №9. 79-82 ее.

30. Май Р.И. Климатически значимые нелинейные приливные явления морей Европейской Арктики // Материалы XII Международной конференции студентов,аспирантов и молодых ученых «Ломоносов - 2005». Секция Географии. М. 2005. с. 81.

31. Май Р.И. Моделирование нелинейных приливных явлений в Белом UO^^QJI Пятая Российская научно-техническая конференция «Современное состояние и проблемынавигации и океанографии» («НО-2004»). 2004. СПб. с 81-82.

32. Май Р.И, Оценка вклада различных нелинейных эффектов в формирование остаточных приливных явлений Белого моря. // Тр. ГОИН, Вып. 210., 2004., 6 стр. (впечати)

33. Максимов И. В. Долгопериодные лунно-солнечные приливы в океане // Океанология, T.VL,Bbin. 1., 19б6,26-37сс.

34. Максимов И.В. Геофизические силы и воды океана. Гидрометеоиздат. Л. 1970. 448 - с.

35. Максимов И.В. Основные приемы производства и камеральной обработки наблюдений над течениями в море. // Тр. АНИИ, Т.155, 1941. 330 с.

36. Максимов И.В., Воробьев В.Н., Смирнов Н.П. К изучению «девятисуточного» долгопериодного лунного прилива в морях высоких широт Земли // Океанология, Т.VII., Вып. 3., 1967, 398 -407 ее.

37. Марчук Г.И., Каган Б.А. Динамика океанских приливов. Гидрометеоиздат. Л. 1991. 282 с.

38. Морозов Е.Г. Океанские внутренние волны. М. Наука, 152 с.

39. Неелов И.А., Савчук О.П., Филатов Н.Н. Возможные изменения экосистемы Белого моря при различных сценариях изменения климата. В сб. Климат Карелии:Изменчивость и влияние на водные объекты и водосборы. Петрозаводск: КНЦ РАН.2004. 143-159 ее.

40. Некрасов А.В. 1990. Энергия океанских приливов. Л. Гидрометеоиздат. 288 с.

41. Некрасов А.В. Приливные волны в окраинных морях. Л. Гидрометеоиздат, 1975. 247 с.

42. Океанографическая энциклопедия. Гидрометеоиздат. Л. 1974, 632 с.

43. Океанографические условия и биологическая продуктивность Белого моря: Аннотированный атлас, 1991. Мурманск.132

44. Пересынкин В.И. Аналитические методы учета колебаний уровня воды. Гидрометеоиздат, 1982. Л. 287 с.

45. Поверхностные и внутренние волны в Арктических морях, СПб, Гидрометеоиздат, 2002, 363 с.

46. Прошутинский А.Ю. Колебания уровня Северного Ледовитого океана. Гидрометеоиздат. СПб. 1993., 216 с.

47. Ржонсницкий В. Б. Приливные движения. Гидрометеоиздат. Л. 1979,244 с.

48. Рожков В.А. Теория вероятностей случайных событий, величин и функций. Книги I, П. Прогресс-Погода, СПб, с 560. 1996.

49. Руководство но обработке и предсказанию приливов. Издание Гидрографического управления ВМФ СССР. Л. 1941. 348 с.

50. Семенов Е.В. Основы динамики и мониторинга Белого моря // автореферат диссертации на соиск. уч.ст. д.ф.-м. наук. Москва. 2004. 38 с.

51. Семенов Е.В., Лунева М.В. О совместном эффекте прилива, стратификации и вертикального турбулентного перемешивания на формирование гидрофизическихполей в Белом море // Изв. АН. ФАО., 1999, Т, 35., №5., с. 660-678.

52. Семенов Е.В., Лунева М.В. Численная модель приливной термохолинной циркуляции вод Белого моря // Изв. АП. ФАО., 1996, Т, 32., №5., с. 704-713.

53. Симпсон Дж. X. Морские поверхностные фронты и температуры //В сб. Дистанционное зондирование в метеорологии, океанографии и гидрологии: Пер. сангл./ Под ред. А. Крекнелла. -М: Мир, 1984. 535 с.

54. Старицын Д.К., Фукс В.Р. Прибрежный приливной фронт у занадного побережья Камчатки // Вестн. -Петербург, ун-та. Сер. 7. 1996. Вып. 2. (Ш 14). С 34-41.

55. Таблицы приливов.Т II. Гармонические постоянные для предвычисления нриливов. Часть I и П. Изд. Гидрографического унравления ВМФ СССР. Л. 1941.133

56. Тимонов В. В. О кинематическом анализе приливов // Тр. ГОИН. Вып. 37. Л. 1959 г. 185-204 ее.

57. Фукс В.Р. Введение в теорию волновых движений в океане. ЛГУ, Л., 1982 200 с.

58. Bashmachnikov I.L., May R.I. Ki internal tidal wave energy distribution in the Okhotsk Sea. The 16-th international symposium on Okhotsk Sea & sea ice, Proceedings of theMombetsu-2001 conference, 4-8 February 2001, Mombetsu, Hokkaido, Japan, 8p.

59. Blumberg, A. F., Mellor G. L., A description of a three-dimensional coastal ocean circulation model, in Three-Dimensional Coastal Ocean Models, Vol. 4, edited by N.Heaps,pp. 208, American Geophysical Union, Washington, D.C., 1987.

60. Foreman M.G.G. Manual for tidal heights analysis and prediction. Pacific Marine Science Report77-10.1996. 58p.

61. Gjevik, E. Nost, and T. Straume, 1994. Model simulations of the tides in the Barents Sea. J. Geophys.Res., vol. 99, No. C2, pp. 3337-3350.

62. Holfort J, Hansen E. Data Report of ASOF-N. Norwegian Polar Institute 2004.

63. Kowalik Z., Proshutinsky A.Y. The Arctic Ocean Tides // The Polar Oceans and Their Role in Shaping the Global Environment. Geophysical Monograph 85.,1994, AGU., pp 137-158.

64. May R. I. Simulation of climate significant nonlinear tidal phenomena in the Euro Arctic seas // IEEE OCEANS'05 EUROPE Conference proceedings. Oceanography: Modeling &Data Processing Brest, France. 2005. 041127-01.1-6 pp.

65. May R. I. The simulation of residual tidal phenomena in the White Sea, Eos Trans. AGU, 85(47), Fall Meet. Suppl., Abstract OS41D-0498. 2004, F1074.

66. May R.I. The simulation of barotropic and baroclinic non-linear tidal phenomena in the White Sea. //Abstracts of Challenger conference for marine science. Liverpool. 2004. 183 p.134

67. Mellor G. L. A three-dimensional, primitive equation, numerical ocean model. Users guide. Program in Atmospheric and Oceanic Sciences Princeton University, Princeton, NJ 08544-0710.2003. 53 p.

68. Padman, L., Erofeeva S. A barotropic inverse tidal model for the Arctic Ocean, Geophys. Res. Lett., 2004 ,Vol. 31, No. 2, L0230310.1029/2003GL019003

69. Popov S. K., Safronov G. F., Zilberstein O.I., Tikhonova O.V., Verbitskaya O.A. Density and residual tidal circulation and related mean sea level of the Barents Sea // IOC WorkshopReport No. 171 Annex III. 1999. 106-131 pp.135