Помощь в учёбе, очень быстро...
Работаем вместе до победы

Зимняя циркуляция вод Охотского моря в экстремальные и средние по ледовитости годы

Диссертация: Зимняя циркуляция вод Охотского моря в экстремальные и средние по ледовитости годы
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Для расчетов уровенной поверхности и трехмерного поля течений на акватории всего моря использована линейная диагностическая модель Саркисяна D2. Она учитывает реальное поле плотности от поверхности до дна, схематизированную конфигурацию берегов, рельеф дна и атмосферную циркуляцию. Все расчеты выполнены на персональном компьютере с помощью программы составленной к.г.н. JI.A. Молчановой (ДВГУ) при… Читать ещё >

Содержание

  • Глава 1. Гидрометеорологический режим Охотского моря в зимний период
    • 1. 1. Физико-географическая характеристика района
    • 1. 2. Метеорологический режим
    • 1. 3. Гидрологический режим
  • Глава 2. Основные положения теории течений в применении к Охотскому морю
    • 2. 1. Общая постановка задачи по формированию течений в океане
    • 2. 2. Упрощение основных уравнений термогидродинамики в применении к Охотскому морю
    • 2. 3. Диагностическая модель расчета течений Саркисяна
  • Глава 3. Методика расчета течений в зимний период и использованный материал
    • 3. 1. Материалы и методика их обработки
    • 3. 2. Анализ гидрометеорологических условий моря в феврале по полученным данным
  • Глава 4. Циркуляция вод Охотского моря
    • 4. 1. Поверхностные течения Охотского моря в максимальные, средние и минимальные по ледовитости годы
    • 4. 2. Течения Охотского моря на горизонтах 10, 100, 200, 400 м в максимальные, средние и минимальные по ледовитости годы 108 Основные результаты работы
  • Литература

Зимняя циркуляция вод Охотского моря в экстремальные и средние по ледовитости годы (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ.

Изучение динамических процессов, в частности, течений Охотского моря, представляет большой научный интерес и имеет практическое значение.

Российскими и зарубежными исследователями получены фундаментальные схемы циркуляции вод Охотского моря, рассчитанные по летним среднемноголетним данным (Леонов, 1960; \^апаЬе, 1963; Морошкин, 1966; Чернявский, 1981; Лучин, 1987), которые в дальнейшем будут лишь уточняться и детализироваться.

Одной из важных характеристик гидрологического режима Охотского моря является его ледовитость. В последние годы большое внимание уделяется исследованию вод зимнего охлаждения (Винокурова, 1964, 1965, 1972; Морошкин, 1966; Чернявский, 1984; Гладышев, 1998, Лучин, 1998). При этом вопросы влияния плотных вод на океанологические условия непосредственно в районах их формирования почти не рассматривались. Впервые было показано значительное отличие циркуляции вод в холодную половину года от летних схем течений и установлена достаточно отчетливая связь особенностей циркуляции и термохалинных характеристик вод с суровостью зимних условий в работе Фигуркина (2003). Но и эта работа выполнена по данным на акваториях, свободных ото льда.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: выполнить расчет полей течений Охотского моря в слое 0−500 метров с учетом ледяного покрова в экстремальные и средние по ледовитости годы.

При этом были поставлены следующие задачи: сформировать базу данных для расчетовсоставить программу для расчетов течений по диагностической модели Саркисянапостроить карты границ (кромки) льда для февраля в максимальные, минимальные и средние по ледовитости годыпостроить карты атмосферного давлениясформировать из всех доступных источников поля температуры и солености воды в феврале на поверхности моря в максимальные, минимальные и средние по ледовитости годырассчитать поля плотности воды от поверхности до глубины 500 метров, с учетом глубины проникновения осенне-зимней конвекциивыполнить расчет полей течений в слое 0 — 500 метров для трех типов ледовитости и построить схемы.

ФАКТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ.

Данные о ледовитости, положении границ (кромки) льдов, атмосферного давления были заимствованы из отчетов о ледовых авиаразведках. Из архива Дальневосточного научно-исследовательского гидрометеорологического института (ДВНИГМИ) были выбраны глубоководные гидрологические станции (прошедших критконтроль всего 273), выполненные в феврале в экстремальные и средние по ледовитости годы (максимальные по ледовитости 1967, 1978, 1979 гг. -98 станцийсреднеледовитые 1981, 1985, 1988 гг. — 69 станциймалоледовитые 1976, 1984, 1989гг. — 106 станций). Также были использованы карты температуры воды на поверхности, составленные по наблюдениям гидрометеостанций и попутных судовых измерений (архив кафедры океанологии ДВГУ) — среднемноголетние летние данные по плотности воды на стандартных горизонтах для августа (Лучин).

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

Для расчетов уровенной поверхности и трехмерного поля течений на акватории всего моря использована линейная диагностическая модель Саркисяна D2. Она учитывает реальное поле плотности от поверхности до дна, схематизированную конфигурацию берегов, рельеф дна и атмосферную циркуляцию. Все расчеты выполнены на персональном компьютере с помощью программы составленной к.г.н. JI.A. Молчановой (ДВГУ) при участии автора и отлаженной по средним многолетним летним данным плотности воды Охотского моря на стандартных горизонтах. Результаты обработки и анализа данных представлены в виде карт. Графические построения выполнялись программным пакетом «SURFER».

НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Сформированы поля температуры и солености воды для всей акватории моря в экстремальные и средние по ледовитости годы (для февраля — месяца с установившимся ледяным покровом наибольшей сплоченности и отсутствием начала таяния) и поля плотности воды в слое 0 —500 метров. Показано значительное отличие зимней циркуляции вод от схем, предшественников, выполненных для безледного периода года. Также показано отличие циркуляции вод в зависимости от типа ледовитости.

НА ЗАЩИТУ ВЫНОСЯТСЯ:

1) распределение полей температуры, солености и плотности воды на поверхности для февраля в годы с экстремальной и средней ледовитостью;

2) направление дрейфа льда в годы с максимальной, средней и минимальной ледовитостью (февраль);

3) циркуляция вод на поверхности и на горизонтах 10, 100, 200, 400 метров в зимний период (февраль) на акваториях с чистой водой и под ледяным покровом;

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ. Выполненное исследование представляет собой характеристику циркуляции вод Охотского моря в зимний период (февраль) в годы с экстремальной и средней ледовитостью. Материалы данной работы имеют практическое значение и могут быть использованы для безопасного плавания надводного и подводного флота, при разработке и проектировании гидротехнических сооружений на нефтегазовых месторождениях, в рыболовном промысле.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Результаты исследований докладывались на научных конференциях преподавателей и студентов Дальневосточного государственного университета и представлены в виде тезисов к докладам и статей в 2001, 2002, 2003, 2004, 2005 годахна семинарах в ДВНИГМИ и ТОЙ ДВО РАИ в 2006 г. Работа рассмотрена и одобрена на кафедре океанологии ДВГУ в 2006 г. СТРУКТУРА РАБОТЫ.

Диссертационная работа состоит из четырех глав: В первой главе представлена краткая физико-географическая характеристика, гидрометеорологические условия Охотского моря в зимний период. Проведен обзор изученности течений Охотского моря различными методами.

Во второй главе рассмотрены основные положения теории течений в применении к Охотскому морю. Общая постановка задачи по формированию течений в океане, упрощение основных уравнений термогидродинамики. Изложен метод расчета течений по диагностической модели Саркисяна Б2.

В третьей главе предложена методика расчета течений в зимний период. Рассмотрены гидрометеорологические условия моря в феврале, выполнен анализ полученных данных.

В четвертой главе представлены схемы течений в слое 0−500 м для февраля в годы с максимальной, средней и минимальной ледовитостью, проведен их анализ.

В заключении приведены основные выводы по проведенным исследованиям.

Исследование выполнено под руководством д.г.н., профессора Л. П. Якунина и консультанта к.г.н., профессора Е. И. Мишаниной, которым автор приносит глубокую благодарность.

Автор признателен к.г.н., доценту Молчановой Л. А., оказавшей неоценимую помощь при составлении расчетных программ для персонального компьютера.

Основные результаты работы.

1. Составлены поля температуры, солености и плотности воды для всей акватории Охотского моря (февраль), в том числе и подо льдом, при максимальной, средней и минимальной ледовитости.

2. Показано отличие циркуляции вод в феврале от традиционных летних схем течений. Не наблюдается общепринятая циклоническая циркуляция вод: движение вод, нарушающее общую циклоническую циркуляцию вод северной части моря имеет южное, юго-западное направлениене наблюдается Северо-Охотского течения. Скорости течений на поверхности в феврале на всей акватории моря возрастают в 1,5−2,0 раза по сравнению с летними и составляют 0,01−1,54 м/с.

3. Выявлена изменчивость циркуляции вод в феврале на поверхности моря в зависимости от типа ледовитости (максимальной, средней, минимальной): а) воды Западно-Камчатского течения проникают до впадины ТИНРО. Западная граница потока проходит по 153° в.д. в годы с максимальной и средней ледовитостью, и смещается к 152° в.д. — с минимальнойб) при максимальной и средней ледовитости отсутствует Срединное течение, а в годы с минимальной ледовитостью Срединное течение наблюдается, и его’воды достигают 54° с.ш.

4. Показано отличие поля течения на поверхности и на горизонтах 10−400 м. Поля течений на горизонтах 10 — 400 м совпадают с летней циклонической циркуляцией вод. На схемах течений хорошо прослеживается Западно-Камчатское течение, движущееся на север, северо-западВосточно-Сахалинское течение, движущееся на юго-восток. Отличие наблюдается на североохотоморском шельфе, где воды движутся на юг, юго-запад. Скорости течений с глубиной уменьшаются и составляют 0.002—1.05 м/с.

5. Установлено, что главными причинами выявленных отличий зимней циркуляции вод от летней являются: а) ледовитостьб) изменчивость дрейфа льдав) формирование на шельфе моря аномально плотных вод, повышенной солености с началом процессов осенне-зимней конвекции и при льдообразовании.

Показать весь текст

Список литературы

  1. В.Д., Макаров В. Г., Мельников И. Ю. Диагностические расчеты стационарных течений в заливе Анива и проливе Лаперуза. // Тр. ДВНИИ.-1980.-Вып. 87. С.66−78.
  2. A.B. Развитие представлений о крупномасштабной циркуляции Охотского моря // Комплексные исследования экосистемы Охотского моря: Сборник научных трудов. — М.: ВНИРО, 1997, С. 5−19.
  3. Т.Т. О распределении придонной температуры воды у западного побережья Камчатки // Изв. ТИНРО. 1964. -Т. 55. — С. 165−174.
  4. М.Г., Скриптунова Л. И. Прогноз температуры воды в океане // Л.: Гидрометеоиздат, 1979. 168 с.
  5. C.B. Термохалинная структура придонного слоя на северном шельфе Охотского моря. // Метеорология и гидрология, 1998. № 3. — С.183−187.
  6. C.B. Оценка скорости формирования плотных вод на северном шельфе Охотского моря. // Метеорология и гидрология, 1998.-№ 4.-231−239.
  7. C.B., Аржанов Н. В., Налетова И. А., Сапожников В. В. Межгодовая изменчивость скорости формирования осолоненных вод в полыньях Охотского моря и их влияние на гидрохимическую структуру шельфа // Океанология, 1998. Т. 38. — Вып. 6. — С. 857 862.
  8. Ю.А., Тимохов JI.A. К исследованию динамики льдов. // Изв. АН ССР. Физика атмосферы и океана, 1968. Т. 4. — № 3. — С. 1086−1091.
  9. И.В. Режим вод Западно-Камчатского шельфа и некоторых особенностей поведения и воспроизводства промысловых рыб // Изв. ТИНРО. 1975 а.- Т. 97. — С. 63−84.
  10. Ю.П. Динамика океана// Л.: Гидрометеоиздат, 1980. 303 с.
  11. Ю.П., Хейсин Д. Е. Морской лед // JI: Гидрометеоиздат, 1975. 138 с.
  12. K.M. Японские гидрологические исследования в Японском и Охотском морях // Зап. по гидрографии. 1930. — Т.59. — С.35−51. Жданко М. Е. О течениях в Охотском и Беринговом морях // Русское судоходство. — СПб., 1910. — С. 132−133.
  13. И.А. Сезонная и межгодовая изменчивость термического состояния вод Охотского моря: Дис. канд.геогр. наук // Владивосток, 2004. 168 с.
  14. O.K., Егорова М. В. Циклоническая деятельность над Охотским морем в холодное полугодие // Тр. ДВНИГМИ. — 1962. — Вып. 14.-С. 34−38.
  15. В.М. Основы динамики океана // Л.: Гидрометеоиздат. -1973.-С. 2−43.
  16. В.М., Кошляков М. Н., Монин A.C. Синоптические вихри в океане // JI.: Гидрометеоиздат. 1987. — С. 3−229. Козлов В. Ф. Лекции по теории стационарных океанических течений — Владивосток: Изд. ДВГУ. — 1969. — С. 57−99.
  17. В.Ф. Расчет уровенной поверхности в Охотском море // Тр. ДВНИГМИ. -1972.-Вып. 37. -С. 37−43.
  18. В.Ф., Макаров В. Г. Фоновые течения в Охотском море // Метеорология и гидрология, 1996, № 9. С. 58−64.
  19. А.Д., Глагольев В. М. Некоторые особенности зимнего температурного режима Охотского моря. // Изв. ТИНРО. 1965. — Т.59.-С. 48−54.
  20. А.К. Региональная океанография. 4.1 // Л.: Гидрометеоиздат, 1960.-766 с.
  21. П.С., Мадерич B.C. Теория океанического термоклина // Л.: Гидрометеоиздат,. 1982. — С. 3 — 213.
  22. В.А. Диагностический расчёт циркуляции вод Охотского моряв летний период // Тр. ДВНИИ.-1982.- Вып. 96. С. 68−77.
  23. В.А. Циркуляция вод Охотского моря и особенности еевнутригодовой изменчивости по результатам диагностическихрасчетов // Труды ДВНИИ.- 1987. Вып. 36 — С.3−13.
  24. В.А. Особенности колебаний уровня и приливных течений впроливах Курильской гряды // Тр. ДВНИГМИ. 1988. — Вып. 39. — С.52.59.
  25. В.А. Структура приливного потока в проливах Курильскойгряды // Тр. ДВНИГМИ.-1988.- Вып. 39.-С. 46−52.
  26. В.А. Гидрологический режим // Гидрометеорология игидрохимия морей. Том IX. Охотское море. Выпуск 1.
  27. Гидрометеорологические условия. Сп-б.: Гидрометеоиздат, 1998. — С.99.175.
  28. В.А. Непериодические течения // Гидрометеорология и гидрохимия морей. Том IX. Охотское море. Выпуск 1.
  29. Гидрометеорологические условия. // Сп-б.: Гидрометеоиздат, 1998. — С. 233−256.
  30. В.Н. Общая океанология. Часть 1. Физические процессы. //
  31. Учебное пособие. Санкт-Петербург, 1998. 341 с.
  32. С.О. «Витязь» и Тихий океан. Т.1. // СПб., 1884. С. 95−105,229.
  33. О.И. Упрощенная зависимость между плотностью, температурой и соленостью морской воды // ИАГ, № 2, 1964. С. 309−311.
  34. К.В. Новая схема поверхностных течений Охотского моря // Океанология. 1964. — Т. 4. — Вып. 4. — С. 641−643. Морошкин К. В. Водные массы Охотского моря. // М.: Наука, 1966. 68 с.
  35. Г. Океанические течения // Под редакцией В. М. Радкевич.-JL: Гидрометеоиздат. 1973. — С. 64−98.
  36. Н.П. Поверхностные течения в северных и восточных промысловых районах Охотского моря в летние месяцы // Тр. ДВНИГМИ. 1970. — Вып. 30. — С. 94−104.
  37. В.И., Газова J1.A. Диагностическая модель циркуляции вод и льдов в Арктическом бассейне // Метеорология и гидрология, 1981, № 2, с. 68−75.
  38. A.C. Основы теории и расчет океанических течений. // Л.: Гидрометеоиздат. -1966. С. 27−60.
  39. A.C., Иванов В. Ф. СЭБИР как важный фактор в динамике морских течений // Изв. АН СССР, сер. ФАОД971.-Т.7. № 2. — С. 183−188.
  40. A.C. Численный анализ и прогноз морских течений // Л.: Гидрометеоиздат, 1977.- 182 с.
  41. Л.А., Хейсин Д. Е. Динамика морских льдов // Л: Гидрометеоиздат, 1987. 271 с.
  42. .И. Расчетная схема изменений структуры деятельного слоя Охотского моря от сезона к сезону. // Тр. ЛГМИ. -1970. — Вып. 32.-С. 94−120.
  43. А.И. Обобщение теории Экмана на случай неравномерного ветра и произвольного дна замкнутого моря. // ДАН. Т. № 2. -1956. — С. 229−302.
  44. А.И. К теории установившихся ветровых течений в океане. // ТНГИ. Т. 34. — 1966. — С. 24−48.
  45. А.Л. Циркуляция вод Западно-Камчатского шельфа весной 1983−1995 гг. // Комплексные исследования экосистемы Охотского моря. М. ВНИРО, 1997. С. 25−29.
  46. О.М. Динамика верхнего слоя океана // Под ред. Кагана Б. А., Чаликова Д.В.- Л.: Гидрометеоиздат. 1980. — С. 19−32. Чернявский В. И. Гидрологический фронт северной части Охотского моря // Изв. ТИНРО. — 1970. — Т. 71.-С.З-11.
  47. В.И. О причинах высокой биологической продуктивности северной части Охотского моря // Изв. ТИНРО. -1970.-Т. 71.-С. 13−21.
  48. В.И. О некоторых вопросах прогнозирования типа термического режима в Охотском море // Изв. ТИНРО. 1973. — Т. 86.-С. 49−55.
  49. В.И. Циркуляционные системы Охотского моря // Изв. ТИНРО. 1981.-Т.105.-С. 13−19.
  50. В.И. Гидрологический фронт северной части Охотского моря.//Изв. ТИНРО. 1981.-Т. 71.-С. 3−11.
  51. В.И. Особенности формирования термики деятельного слоя Охотского моря // Океанологические основы биологической продуктивности вод северо-западной части Тихого океана. — Владивосток: ТИНРО. 1992. — С. 91−104.
  52. М.М. Циркуляция вод Охотского моря в августе // Региональные вопросы синоптической метеорологии и климотологии. Владивосток: ДВГУ, 2002. — Вып. 11. -85−90 с. (Межвузовский сборник).
  53. М.М. Течения на поверхности Охотского моря в экстремальные и средние по ледовитости годы для февраля // Обнинск, ВНИИГМИ-МЦД, 2004. Деп. в ИЦ. — № 1226-гм 04 от 10.08.2004.-20 с.
  54. Шутова М. М. Методика расчета течений в зимний период // Обнинск, ВНИИГМИ-МЦД, 2004. Деп. в ИЦ ВНИИГМИ-МЦД. — № 1227-гм 04 от 10.08.2004. -11 с.
  55. Л.П. К вопросу о колебаниях ледовитости дальневосточных морей в зависимости от цикличности солнечной активности // Зап. ПФГО СССР. 1966. — Т.25. — С. 88−93.
  56. Л.П. Отчет экспедиции «Ледовый патруль в Охотском море за 1968 год» // Владивосток: Изд. ДВНИГМИ, 1968. Якунин Л. П. К обоснованию пропуска вод реки Амур по новому руслу// Тр. ДВНИГМИ. 1975. — Вып. 55.- С. 78−80.
  57. Л.П. Ледовые исследования на дальневосточных морях // Тр. ДВНИГМИ. 1979. — Вып. 77. — С. 79−81, 102−107. Якунин Л. П. Атлас ледовитости дальневосточных морей СССР // Владивосток: Изд. ДВНИГМИ, 1987. — 79 с.
  58. Л.П. Атлас границ распространения и крупных форм льда дальневосточных морей России — Владивосток: Препринт ТОЙ ДВО РАН, 1995. 57 с.
  59. Л.П. Атлас границ преобладающего однолетнего льда дальневосточных морей России — Владивосток: Препринт ТОЙ ДВО РАН, 1997. 32 с.
  60. Akerblom F. Recherches sur les courants le plus bas de 1' atmosphere audessus de Paris / F. Akerblom Nova Acta Reg. Sci, Upsaliensis, ser. 4, 2, № 2, 1908.
Заполнить форму текущей работой

Пора сдавать?