Моделирование крупномасштабных гидрологических полей Балтийского моря

• Автор: Озеров, Андрей Альбертович
• Шифр специальности: 11.00.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 154 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. КРАТКОЕ ФИЗИКОКЛИМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ

ИССЛЕДУЕМОГО РАЙ ЗА

1.1. Физикогеографическое описание.

1.2. Рельеф дна. И

1.3. Климатический очерк.

1.4. Режимообразующие факторы

1.5. Основные виды движения водных масс Балтийского моря.

1.6. Ледовый режим Балтийского моря

2. ИНФОРМАЦИОННАЯ БАЗА И ТЕХНОЛОГИЯ ПОДГОТОВКИ П4ДРОМГГЕОРОЛОГИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ фДЕДЬНЫХ
РАСЧЕТОВ.
2.1. Состояние базы данных гидрометеорологических
наблюдений в Балтийском море
2.2 Информационные базы глубоководных гидрологических
наблюдений
2.3 Информационные базы береговых гидрологических
наблюдений
2.4 Методика обработки и подготовки исходной гидрологической
информации
2.5 Информационные базы метеорологических наблюдений
2.6 Спутниковые наблюдения
3. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ БАЛТИЙСКОГО МОРЯ
3.1. Классификация моделей.
3.2. Динамические модели.
3.2.1. Боксовая гидродинамическая модель моря Андреев
3.2.2. Двухслойная математическая модель динамики вод
Балтийского моря Ю.В.Суставов, Е.С. Чернышева.
3.3. Диагностические модели
3.3.1. Диагностическая модель летней циркуляции вод в
Балтийском морс Саркисян. А.Сташксвич, 3. Ковалик.
3.3.2. Диапюстическая модель циркуляции вод в Ьалтийскохт
морс А.Сташксвич, 3. Ковалик.
3.4. Прогностические модели.
3.4.1. Комплекная модель Балтийского моря кафедры океанологии Российского Государственного Гидромсгсорологичсского университета Тема Балтика
4. МОДЕЛИРОВАНИЕ ЦИРКУЛЯЦИИ ВОД, ТЕРМОХАЛИЙНОЙ
СТРУКТУРЫ, А ТАКЖЕ ЛЕДОВОЙ ОБСТАНОВКИ В БАЛТИЙСКОМ МОРЕ
4.1. Физикоматематическая формулировка задачи .
4.2. Вывод основных уравнений.
4.2.1. Вывод форму л для расчета скоростей, температуры
и солености морский воды
4.2.2. Нарастание ледяного покрова.
4.2.3. Таяние ледяного покрова.
4.3. Выбор величины шага но времени и пространству
4.4. Учет потоков тепла и соли
5. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ РАСЧЕТОВ
5.1. Оценка погрешности вычисления температуры и солености.
5.1.1. Оценка погрешности вычислений температуры воды
5.1.2. Оценка погрешности вычислений температуры воды
5.2. Анализ сезонного изменения полей уровня Балтийского моря
5.3. Анализ результатов расчетов значений температуры верхних
слоев моря
5.4. Анализ результатов расчетов значений солсносги верхних слоев
5.5. Анализ водообмена с Северным морем через Датские проливы
5.6. Анализ результатов расчета параметров ледового покрова
Балтийского моря .
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ИСИЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
ВВЕДЕНИЕ
С развитием технологической базы и совсршенствием методов обработки климатической информации, многие задачи современной океанологии требуют болсс точных расчетов гидрологических характеристик. Постоянное обновление базы данных натурных наблюдении, теоретические исследования, развитие спутниковых методов регистрации и обработки информации, а также внедрение ЭВМ, способствует в настоящее время разработке более совершенных и точных гидрологических моделей. Применение ЭВМ в практике гидрометеорологических расчетов позволило более точно подойти к определению элементов конвективного перемешивания в море, расчету сроков льдообразования, нарастания и таяния льда, влиянию теплообмена с океаном на температуру и барическое поле атмосферы.
В этой связи одной из важных задач является установление закономерностей формирования и моделирование сезонной изменчивости гидрологических характеристик замерзающих морей. Проблеме моделирования гидрологических полей одного из замерзающих средиземных морей и посвящена настоящая диссертация.
Актуальность


Борнхольм до 2 3 0Оо в Финском заливе 9. Придонные воды более соленые . В Араконской впадине соленость составляет о, в Готландской оо, в северных районах моря 7 V ПО. Толща вод Балтийского моря четко разделена на два слоя верхний распреснепный и нижний осолоненный. Граница резкого изменения солености галоклнн обычно колеблется от глубин м Араконская впадина до м цагтральная часть Балтийского моря . Ниже галоклина количество кислорода с глубиной резко уменьшается с 6 8 до 0. Иногда у дна впадин кислород полностью исчезает, и появляется свободный сероводород. Образуются стагнировашше застойные условия . Наиболее характерной чертой рельефа дна Балтийского моря является заметная расчлененность, обусловленная наличием большого количества впадин, подводных порогов между ннми, узких желобов и проливов, песчаных и каменистых банок . Балтийским и Северным морями, что оказывает существенное влияние на формирование режима солености, температуры воды, гидрохимических и биологических условий в глубинном слое и на процесс обновления вод во впадинах моря. С точки зрения основных гидрологических, гидрохимических и биологических особенностей Балтийское морс принято разделять на следующие три крупные района переходная зона к Северному морю, собственно Балтийское море и заливы. В целом климат Балтики характеризуется как переходный от морского к континентальному. В южной и западной частях моря проявляется сильное влияние Атлантического океана. Погода здесь умеренно теплая, колебания температуры воздуха в течение года в среднем составляют от 8 до С. Преобладают ветры западных направлении . Граница между зонами с преимущественно морским и преимущественно континентальным климатом в течение года перемещается. Повидимому, не последнюю роль в этом играег влияние самой Балтики. Например, осенью, особенно дя районов Прибалтики. Балтийское морс является своеобразным аккумулятором тепла, существенно смягчающим климат. Весной же охлажденное за зиму море заметно затягивает прогревание прибрежных областей и островов . В процессе клнматообразоваиия Балтийскою ре шона участвуют две категории факторов 1 факторы, связанные с общими географическими особенностями Земли 2 факторы, связанные со специфическими особенностями района. Климат Балтики схож с другими климатами умеренной зоны по количеству солнечной радиации, получаемой в течение года, регулярности смен четырех времен года и изменчивости погоды, обусловленной крупномасштабной циркуляцией, в частности господствующим в тропосфере западным переносом . Атлантического океана и самым большим материком земного шара Евразией. Влияние континента и океана передается через циркуляционные факторы ,. Циркуляционные процессы региона характеризуются активной циклонической деятельностью с быстрым переносом воздушных масс атлантического происхождения, несущих дождливую погоду . Циклоническая циркуляция наблюдается около 0 дней в году. Господствуют ветры широтного переноса, с которыми приходят воздушные массы умеренных широт около , арктические массы от 6 до , и только 1 тропические воздушные массы . Наиболее характерный тип воздушной массы морской воздух умеренных широт, который обусловливает температуру воздуха зимой на С выше, чем на тех же широтах в восточных районах страны. В зимний период циклоны западных направлений нередко приносят большое количество оттепелей, сплошную облачность, обложные осадки и туманы. Южной Европой, вторжение сопровождается образованием кучеводождевых облаков. При этом отмечаются порывистые ветры и сильные ливни. Влияние именно этой воздушной массы сглаживает годовые колебания температуры, обусловливает прохладную весну, затягивает начало зимы. Арктические воздушные массы приносят в изучаемый район морской арктический воздух, который нередко является причиной сильных заморозков. С зимой. И, наконец, тропический воздух, который поступает с северной периферии азорского максимума, как правило, в теплых секторах молодых атлантических циклонов. Следует отметить некоторые особенности атмосферной циркуляции региона Балтийского моря.