WIND WAVES NEAR THE SOUTHERN COAST OF CRIMEA IN SUMMER AND AUTUMN

Гармашов А.В.¹, Толокнов Ю.Н.², Коровушкин А.И.³

¹ORCID: 0000-0003-4412-2483, Кандидат географических наук, ² Младший научный сотрудник, ³ Ведущий инженер, Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Морской гидрофизический институт РАН"

ВЕТРОВОЕ ВОЛНЕНИЕ У ЮЖНОГО БЕРЕГА КРЫМА В ЛЕТНЕ-ОСЕННИЙ ПЕРИОД

Аннотация

В статье приводятся результаты мониторинга ветрового волнения, проводимого в осенне-летний период 2011-2015 гг. на стационарной океанографической платформе. В результате анализа 8500 волнограмм получены основные статистические характеристики высот волн, описывающие волновой режим в 2011-2015 гг. В частности, максимальные высоты волн летом достигали высоты 3,3 м, а осенью – 5,6 м.

Ключевые слова: ветровое волнение, высоты волн, повторяемость, Черное море.

 

Garmashov A.V.¹, Toloknov Yu.N.², Korovushkin A.I.³

¹ORCID: 0000-0003-4412-2483, PhD in Geography, ² Research Assistant, ³ Leading engineer, Federal State Budget Scientific Institution "Marine Hydrophysical Institute of RAS"

WIND WAVES NEAR THE SOUTHERN COAST OF CRIMEA IN SUMMER AND AUTUMN

Abstract

This article is devoted to the results of the monitoring of wind waves, conducted in 2011-2015 on the fixed oceanographic platform. The author gives a clearcut presentation of the basic statistical characteristics of the wave regime in 2011-2015, obtained by analysis of the 8500 wave records. In particular, measurements showed that the maximum wave height in summer was 3,3 m and in fall – 5,6 m.

Keywords: wind waves, wave height, periodicity, Black Sea.

Введение. Гидрометеорологические наблюдения всегда играли важную роль в народном хозяйстве, обеспечивая безопасность мореплавания и прибрежной инфраструктуры, а также являясь важным элементом поддержания обороноспособности страны [1, 2]. Начиная с 90-х годов ХХ столетия, отмечается резкое сокращение гидрометеорологических наблюдений в прибрежных районах Черного моря. Поэтому любые измерения гидрометеорологических параметров имеют большую научную и практическую ценность [3].

Цель настоящей работы состояла в следующем:

- исследовать характеристики ветрового волнения у Южного берега Крыма (пгт Кацивели) в летне-осенний период с использованием данных гидрометеорологического мониторинга на стационарной океанологической платформе (СОП).

Район измерений и используемая аппаратура. Измерения проводились на исследовательской стационарной океанографической платформе, расположенной в прибрежной части Черного моря пгт Кацивели. Платформа представляет собой свайную прямоугольную конструкцию размером 20x20 м. и оборудована для проведения океанографических исследований. Глубина моря в этой точке – 30 м, расстояния до берега 450 м. Для проведения мониторинга на СОП был использован комплекс сбора гидрометеорологических данных (КСГД) [4], разработанный в МГИ. Для измерения высот волн использовался струнный резистивный волнограф. Ошибка измерения колебания уровня не превышала 1 см. Дискретность опроса составляла 4 Гц. Измерения гидрометеорологических параметров проводились с перерывами с 2011 г. по 2015 г. В данной работе приводятся результаты измерений высот волн за летне-осенний период. За весь период наблюдений было получено больше 8500 часовых измерений возвышения поверхности моря. Из одной записи мы получали максимальную высоту волны и высоту значительных волн (четыре стандартных отклонения возвышений морской поверхности), которая пересчитывалась в среднюю высоту волны. В работе при анализе повторяемостей высот волн взята шкала волнения моря, разработанная и принятая Всемирной Метеорологической Организацией.

Результаты. Основные результаты мониторинга представлены в таблицах 1 – 3. За весь исследуемый период наименьшие средние высоты волн (Н _av) наблюдались летом, в это время средние высоты волн составляли значения 0,20 – 0,28 м, при этом средние высоты значительных волн (H_{s av}) достигали 0,32 – 0,44 м. В летние месяцы максимальные высоты значительных волн (H_s max) могли достигать 1,0 – 1,8 м. А максимальные одиночные волны (H_max) достигали высоты 3,3 м (июнь). Осенью происходит усиление волновой активности. Средние высоты волн составляли 0,23 – 0,39 м. Максимальные высоты волн (H_max) в осенние месяцы достигали 5,6 м, что примерно в 1,5 раза больше летом.

Таблица 1 -  Характеристики ветрового волнения

Спокойное море (средние высоты волн до 0,1 м) в летне-осенний период наблюдалось примерно в 9% случаев (таб. 2), причем летом штиль достигал 18% (таб. 3), а осенью уменьшался с 20% в сентябре до 1% в ноябре (таб. 3). Слабое волнение (до 0,5 м) являлось доминирующим (до 76%), летом процент данного типа волнения составлял 70-93%, а осенью – 71-80%. Легкое волнение (0,5-1,25 м) в летние месяцы наблюдалось в 1-12% случаев, а осенью в 9-24% случаев. Умеренное волнение (1,25-2,5 м) наблюдалось только в октябре и ноябре, повторяемость данного типа волнения составляла до 2%. Волнение со средними высотами волн более 2,5 м в районе СОП зарегистрировано не было.

Таблица 2 - Повторяемость (%) средних высот волн (ħ, м) для шести групп

Таблица 3 - Повторяемость (%) средних высот волн (ħ, м) для каждого месяца по градациям

Полученные результаты гидрометеорологического мониторинга на ЮБК Крыма представляют интерес для развития рекреации региона, верификации численных волновых моделей и данных спутниковых измерений.

Литература

1. Проект «Моря СССР», гидрометеорология и гидрохимия морей СССР, Черное море // Том 4, Вып. 1. – С-П.: Гидрометеоиздат, 1991. – 430 с.
2. Lopatoukhin L.J., Lavrenov I.V., Rozhkov V.A., Boukhanovsky A.V., Bokov V.N., Dymov V.I. Wind and wave climate near the Prirazlomnoye oil field // Proc. Int. Conf. «Russian Arctic Offshore» RAO’99. St. Petersburg, 1999. P.319-322.
3. Garmashov A.V., Polopsky A.B. Wind variability in the northwestern part of the Black Sea from the offshore fixed platform observation data Russian Meteorology and Hydrology Volume 36, Issue 12, pp 811-818.
4. Толокнов Ю.Н., Коровушкин А.И. Система сбора гидрометеорологической информации // Системы контроля окружающей среды. – Севастополь: МГИ НАН Украины, 2010. – Вып. 10 – С. 50 – 53.

References

1. Proekt «Morja SSSR», gidrometeorologija i gidrohimija morej SSSR, Chernoe more // Tom 4, Vyp. 1. – S-P.: Gidrometeoizdat, 1991. – 430 s.
2. Lopatoukhin L.J., Lavrenov I.V., Rozhkov V.A., Boukhanovsky A.V., Bokov V.N., Dymov V.I. Wind and wave climate near the Prirazlomnoye oil field // Proc. Int. Conf. «Russian Arctic Offshore» RAO’99. St. Petersburg, 1999. P.319-322.
3. Garmashov A.V., Polopsky A.B. Wind variability in the northwestern part of the Black Sea from the offshore fixed platform observation data Russian Meteorology and Hydrology Volume 36, Issue 12, pp 811-818.
4. Toloknov Yu.N., Korovushkin A.I. Sistema sbora gidrometeorologicheskoj informacii // Sistemy kontrolja okruzhajushhej sredy. – Sevastopol': MGI NAN Ukrainy, 2010. – Vyp. 10 – S. 50 – 53.