К ВЛИЯНИЮ ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ

МЕТЕОПАРАМЕТРОВ НА ПРИБРЕЖНЫЕ АКВАТОРИИ

1, 2

1 Атлантическое Отделение Института Океанологии имени

Российской Академии Наук (АО ИОАН), Калининград,

*****@***ru

2 Российский Государственный Университет имени Иммануила Канта, Калининград,

*****@

Прибрежные районы морей вызывают повышенный интерес благодаря интенсивному включению в сферу хозяйственной деятельности человека. Береговая зона юго-восточной части Балтийского моря обладает богатыми природными ресурсами и несёт огромный рекреационный потенциал. Повышаются требования к качеству гидрометеорологического обеспечения. Из всех метеорологических показателей важнейшим является ветер, который в значительной степени влияет на процессы, происходящие в береговой зоне моря.

Установленная в 2004 г. на морской ледостойкой стационарной платформе (МЛСП) – Калининградморнефть» автоматическая гидрометеорологическая станция (АГМС) МиниКРАМС-4 открывает новые возможности для изучения процессов, влияющих на формирование берегов Балтики. Для характеристики сильных ветров использованы наблюдения за период 2004-09 гг.

Ветровые условия на МЛСП Д-6 можно считать достаточно репрезентативными (от фр., т. к. платформа открыта всем ветрам. Все румбы равновероятны. Преобладающим является западный зональный перенос, меридиональный выражен слабо. Прогрессивный вектор направлен с юго-запада на северо-восток (233°).

К сильным мы относили ветра скоростью более 12 м/с. Строго говоря, в соответствии со Шкалой силы ветра Бофорта штормовым называется ветер 9 баллов и более (скорость ветра ³ 18,3 м/с). Критерий 12 м/с позволяет учесть производственную деятельность, т. к. при ветре более 12 м/с вводится ограничение на судоходство и эксплуатацию портовых механизмов. Иногда [Гидрометеорологические условия…, 1992] в качестве индикатора штормовой активности берут более низкий предел (11 м/с) и соответствующее число сроков наблюдений и штормовых дней.

По данным [Справочник по климату СССР, 1966; Гидрометеорологические условия…, 1992; , 1997], где использовались материалы наблюдений середины ХХ века, число дней с сильным ветром (³ 15 м/с) в узкой прибрежной зоне составляет 28–38 дней за год, в отдельные годы до 60 дней; в отдельные месяцы (XI-I) бывает до половины штормовых дней. Скорость ветра достигает 32-34 мс-1. Зимой самый штормовой месяц январь, весной - март. Летом активность штормовых процессов значительно ниже, чем в остальные сезоны, осенью – наибольшая. Сила наблюдаемых штормов обычно составляет 7-8 баллов (12-18 м/с), изредка 9-10 баллов (18-25 м/с).

По данным АГМС, установленной на Д-6, в г. г. максимальное количество штормов (36) наблюдалось в 2004 г., в 2007 гштормов, 2008 г. – 32 шторма. Относительно спокойными были 2006 и 2009 гг. (18 и 20 штормов соответственно).

Максимальная повторяемость штормов наблюдалась в осенне-зимний период: ноябрь (2004,08 гг. – 9 штормов) - декабрь (2004 г– январь (2007 гВ январе 2007 г. отмечено 3 шторма с ветрами скоростью 24-26 м/с, в порывах 30-32 м/с. За период с октября 2006 г. по январь 2007 г. 16 % всех измерений ветра были штормовыми – 22 шторма. Столько же штормов было с октября 2008 г. по январь 2009 г. По 5 штормов зафиксировано в октябре 2008 и 2009 гг., сентябре 2004 г. На осенне-зимний период приходится 85 % штормов и наблюдаются максимальные измеренные скорости 28 м/c, в порывах 32 м/c. Средняя и максимальная продолжительность штормов в 3 раза больше, чем в теплый период. Летом количество штормов уменьшается до 1-2 в месяц, в отдельные годы (2006, 2008, 2009) сильные ветра не наблюдались.

В 2004 г. наблюдалось 13 штормов силой 9-10 баллов (≥ 18,3 м/с), из них 3 сильных шторма (≥ 21,6 м/с). В 2005 г. штормов было меньше, но по своей силе они превосходили шторма 2004 г. Зафиксировано восемь 9-балльных штормов, пять 10-балльных (два из них в августе) и один 11-балльный со скоростью ветра 27,7 м/с продолжительностью 60 часа в январе 2005 г. В 2006 г. продолжительные 10-балльные шторма были отмечены в октябре (25 ч.), ноябре (29 ч.) и декабре (50 ч.). В осенне-зимний период 2007 г. восемь штормов были 10-балльной силы (скорость ветра ³21 м/с), два из них 11-балльные (45 ч., январь; 38 ч., декабрь). В январе 2008 г. максимальная продолжительность шторма составила 92 ч при скорости в порывах 26 м/c и юго-восточном ветре; в ноябре 2009 г. наблюдался шторм в течение 81 ч (> 3 суток). Штормы чаще всего приходили от западных (SW, W, NW) румбов; особенно это характерно для осени и зимы. Иногда шторма наблюдаются от восточных румбов, но по силе они уступают. Особенностью 2009 г. был шторм от N - NE в октябре силой 9-10 б, в порывах ветер достигал 32 м/c (12 б).

Данные мониторинга МЛСП Д-6 в 2004-09 гг. подтверждают вывод о продолжающемся уменьшении, начиная с 80-90 гг. ХХ века, как средней скорости ветра, так и ее экстремальных значений, для ЮВ Балтики. Средние скорости сильных ³ 15 м/c ветров показывают небольшое (-0,0438 м/c в год), но устойчивое снижение скорости при значимом (1,849) критерии Стьюдента.

Математическое моделирование горизонтальной циркуляции, выполненное в приближении «мелкого моря» [,1953; , 1973], позволило качественно оценить вероятность существования локальных разнонаправленных круговоротов, связанных с неоднородностью поля ветра. Решение модельного уравнения Пуассона методом конечных элементов [Коннор, Бреббиа, 1979] учитывало геометрию области исследования и особенности граничных условий при моделировании. Результаты численных экспериментов показали возможность возникновения вдольберегового северо-восточного потока даже при наличии преобладающего сильного юго-западного ветра. Для количественной верификации модели необходимы дополнительные сведения о структуре метеорологических полей, что требует расширения сети наблюдательных пунктов в изучаемом районе. Оценка масштабов возникающих особенностей циркуляции может проводиться с привлечением результатов космической съемки.

Новые данные представляют интерес для изучения разномасштабных характеристик ветра над морем, исследовать которые ранее было недоступно.

The influence of existential variability of meteo-parameters

on coastal areas

Guschin O. 1, Stont J. 2

1 Kant Russian State University, Kaliningrad,

*****@***ru

2 The Atlantic Branch of the P. P. Shirshov Institute of Oceanology Russian Academy of Sciences, Kaliningrad,

*****@

The basic characteristics of winds are considered according to data of the weather-station established on the offshore ice-resistant fixed platform D-6 approximately in 20 km from the Curonian spit coast. The peculiar properties of the annual monitoring (the every storm duration, the maximal speeds, quantity of storm) are displayed. The relation between a direction and duration and force of a wind is established.