Океанология (Океанография. Рельеф морского дна). Мировой океан. Физика моря. Геоморфология морского дна

Монография посвящена важной проблеме современности – изучению формирования концентраций и потоков одного из главных «парниковых» газов – метана. В монографии проанализированы и обобщены данные литературы и собственные материалы, касающиеся влияния различных природных и антропогенных факторов на образование, окисление и концентрации метана в водных экосистемах, а также его эмиссию в системе «донные отложения – вода – атмосфера».

Монография посвящена исследованию закономерностей распределения уровней концентраций ряда приоритетных тяжелых металлов в воде, взвешенном веществе, донных отложениях Азовского моря и почвах его бассейна. Проведен анализ и обобщение данных по температуре воды, солености, содержанию кислорода, значениям Eh и pH в поверхностном и придонном слое воды на станциях мониторинга в периоды ветровой активности и стагнации водных масс. Полученные результаты могут быть положены в основу разработки стратегии мониторинга за загрязнением акватории Азовского моря с учетом гидрометеорологической обстановки.

Изложены результаты комплексных исследований по программе экспедиции «Арктический плавучий университет - 2016» на НИС «Профессор Молчанов» в акваториях Белого и Баренцева морей. Представлены данные по, гидрологии, геологии, энтомофауне и малакофауне прибрежных территорий, изучению адаптивности и рисков в Арктическом регионе. Рассмотрены вопросы адаптации человека к арктическим условиям. Проведен мониторинг объектов культурного и природного наследия на архипелагах Новая Земля.

В монографии рассмотрены основные пространственно-временные закономерности терригенного, биогенного и техногенного осадконакопления в Азовском море в период интенсивной антропогенной деятельности и климатических изменений второй половины XX века.

Определен перечень гидрометеорологических факторов, в наибольшей степени влияющих на безопасность судовождения в прибрежной зоне, и исходя из этого сформулированы принципы построения системы гидрометеорологического мониторинга. Показано, что реализация такой системы оптимальна при использовании акустических датчиков. Разработаны алгоритмы обработки сигналов с датчиков

Приведены данные обширного эксперимента по регистрации поверхностного волнения на шельфе о. Сахалин в районе м. Острый. Описаны проблемы регистрации аномально больших волн с помощью датчиков придонного давления и способы решения этих проблем. Проведен общий анализ записей на встречаемость аномально больших волн

Приведены результаты сравнительного анализа особенностей изменения температуры поверхности моря вдоль горизонтальных разрезов в прибрежной зоне по данным спектрорадиометров MODIS (Aqua, Terra) в юго-восточной Балтике в периоды развития прибрежного апвеллинга − в периоды формирования дифференциального выхолаживания над прибрежными подводными склонами в осенний период (способствующего опусканию вод вдоль подводных склонов). На основе исследования 135 ТПМ-изображений прибрежного апвеллинга в мае–октябре 2000–2014 гг. и четырех эпизодов выхолаживания в октябре–ноябре 2002, 2004, 2005 и 2009 гг. выявлены особенности форм горизонтальных профилей температуры на поверхности моря вдоль створов над прибрежными подводными склонами. Наряду с повышенными разностями температуры поверхности воды между глубокой и прибрежной частью моря (до 14°С), апвеллинг отличается заметным отстоянием ядра холодных вод от берега (до 3–15 км) и изменчивой формой горизонтальных профилей температуры воды на поверхности моря вдоль створов. Напротив, при осеннем дифференциальном выхолаживании разности температуры воды на поверхности невелики, форма зависимости температуры воды на поверхности моря от расстояния от берега сохраняется во времени, мало меняется при смещениях створа вдоль берега, малочувствительна к особенностям батиметрии и даже к влиянию ветра. Таким образом, анализ формы графиков температуры на поверхности моря вдоль горизонтальных разрезов над береговыми подводными склонами позволяет диагностировать режим вертикального обмена воды в прибрежной зоне

Экспериментально исследованы гидродинамические и акустические процессы, сопровождающие удар капли о водную поверхность. Акустические сигналы регистрировались под водой (гидрофоном) и на воздухе (микрофоном), картина течений – высокоскоростной видеокамерой, возмущение поверхности – лазерным детектором. При изменении высоты падения менялись безразмерные параметры течений, порождаемых ударом капли, – числа Рейнольдса, Фруда и Вебера – в диапазонах 5000

Экспериментально исследованы гидродинамические и акустические процессы, сопровождающие удар капли о водную поверхность. Акустические сигналы регистрировались под водой (гидрофоном) и на воздухе (микрофоном), картина течений – высокоскоростной видеокамерой, возмущение поверхности – лазерным детектором. При изменении высоты падения менялись безразмерные параметры течений, порождаемых ударом капли, – числа Рейнольдса, Фруда и Вебера – в диапазонах 5000

Журнал «Океанология» основан в 1961 г. как мультидисциплинарный журнал в области морских наук. Является ведущим журналом в широком спектре теоретических и экспериментальных направлений наук об Океане. Журнал публикует оригинальные результаты исследований по физической океанологии, морской гидрохимии, биоокеанологии и морской экологии, морской геологии и геофизике, роли Океана в формировании климата Земли, информацию о новых методах и технических средствах исследования океана, а также информацию о научных экспедициях.

Морские льды играют важную роль в динамике рельефа прибрежно-шельфовой зоны. Оценка интенсивности воздействий ледяных образований на берега и дно замерзающих морей — важное звено в обеспечении геоэкологической и геотехнической безопасности гидротехнических сооружений. Освоение нефтегазовых богатств Северного Каспия диктует необходимость тщательно исследовать ледовые воздействия. Рассмотрены особенности динамики ледяного покрова Северного Каспия и его воздействие на дно, отличающиеся большой межгодовой и вековой изменчивостью. Температурный режим холодного периода года определяет состояние и торосистость ледяного покрова и соответственно влияет на интенсивность воздействий ледяных торосистых образований на берега и дно. При прочих равных термических условиях ледообразования важный фактор, определяющий интенсивность ледово-экзарационного процесса, — текущее положение уровня моря. Колебания уровня Каспия, достигающие за расчетный период эксплуатации гидротехнических сооружений нескольких метров, способны приводить к существенному перераспределению глубин и перестройке рельефа дна и соответственно менять условия формирования ледяных торосистых образований и экзарации ими дна и берегов.

По данным повторяющихся трансатлантических разрезов в Южной Атлантике показано, что на фоне общего потепления толщи вод глубже 500 м основные водные массы региона имеют разнонаправленные тенденции векового изменения средней температуры и солености. Показано увеличение средней температуры Антарктической промежуточной водной массы в Южной Атлантике, в то время как средняя температура Антарктической донной водной массы уменьшается с начала века. Определены оптимальные параметры интерполяции средних значений температуры и солености вод по данным измерений трансатлантических экспедиций в начале и середине XX в.

Рассмотрены причины возникновения катастрофического дождевого паводка крайне малой обеспеченности 6 июля 2012 г. на водосборе р. Ашамба (Яшамба) в Геленджикском районе Краснодарского края, непосредственно предшествовавшего широко известному наводнению в Крымском районе 7 июля 2012 г. Проанализированы уникальные записи ливней экстремальной интенсивности, рассчитаны объемы жидкого и твердого стока в Голубую бухту Черного моря. Показаны изменения береговой линии и подводного рельефа в результате прохождения паводка, а также необычная для данной акватории гидролого-гидрохимическая структура вод. Определены масштабы возможных последствий катастрофического паводка для экосистемы Голубой бухты.

В августе 2012 г. ФГБУ "Северное УГМС" отмечает знаменательную дату – 100 лет со дня образования гидрометслужбы на Европейском севере России. Метеорологические станции на Европейском севере России появились в начале 19 века. К 1900 году действовали уже около 50 гидрометстанций, принадлежавших различным ведомствам. Материалы наблюдений в соответствии с принадлежностью станции к тому или иному ведомству отсылались в центральные учреждения.

2 сентября 2012 г. исполнилось 60 лет руководителю Федеральной службы по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, руководителю Комитета Союзного государства по гидрометеорологии и мониторингу загрязнения природной среды и председателю его совместной коллегии, заслуженному метеорологу Российской Федерации Александру Васильевичу Фролову.

Периодические течения с периодами 46, 5, 61 и 91 суток, обнаруженные по спутниковым данным в Татарском проливе и Сахалинском заливе, представлены как следствие трансформации стока Амура в Амурском лимане. Амурский лиман, действующий как мультивибратор, попеременно направляет сток Амура в Японское и Охотское моря. Период мультивибратора — 0, 5 года. С 23 мая по 10 ноября сток Амура направлен в Охотское море, с 10 ноября по 25 мая — в Японское море.

С использованием прогностических полей приводного ветра и атмосферного давления на основе трехмерной нелинейной модели проведен анализ сгонно-нагонных явлений в Азовском море. Выполнено сравнение результатов численных расчетов с данными прямых измерений уровня моря на ряде береговых станций. Исследовано влияние изменения интенсивности атмосферных воздействий на максимальные значения отклонений уровня и скорости течений, а также на особенности трансформации примеси.

Проведен анализ многолетней изменчивости и пространственно-временной сопряженности процессов формирования ледовых условий. В целом характер связей между ледовыми процессами в системе морей Восточной Арктики свидетельствует о существовании неких механизмов, генерирующих волновые процессы в климатической системе Арктического бассейна, отражением которых и явилась противофазность в развитии ледовых условий на западной и восточной периферии рассматриваемого бассейна.

По данным CTD-измерений проводится сравнительный анализ свойств инверсий температуры и солености в интрузионных слоях, наблюдающихся в северо-западной части Тропической Атлантики и в основном термоклине Евразийского бассейна Арктики. Предполагается, что инверсии в обоих случаях формируются адвектиными циркуляциями, возникающими внутри наклонных к изопикническим поверхностям квазиоднородных слоев в устойчиво стратифицированной среде.

16 июня 2012 г. исполнилось 70 лет доктору географических наук, заслуженному метеорологу Российской Федерации, бывшему руководителю Северо-Кавказского УГМС Петру Михайловичу Лурье. Стаж его работы в гидрометслужбе - 52 года.

Приведены эмпирические, непараметрические (квантильные), параметрические и рандомизированные оценки максимальной толщины припая в северной части Каспийского моря, возможной раз в 5, 10, 25, 50 и 100 лет. Годовые максимумы толщины припая за 72 года с 1937 по 2008 г. рассчитаны с помощью одномерной термодинамической модели морского льда, разработанной в Арктическом и антарктическом научно-исследовательском институте.

Представлены результаты работ по модернизации российской системы предупреждения о цунами. Обсуждаются проектные решения по основным компонентам системы - сейсмологической и гидрофизической сетям, территориальным центрам, а также по структуре алгоритмического обеспечения процедур оценки характеристик цунами при принятии решений об угрозе цунами и отмене состояния угрозы цунами.

Представлены материалы наблюдений, проведенных осенью 2000 г. Выявлено, что основной перенос вод происходит в поверхностных горизонтах от 0 до 1-2 м преимущественно в меридиональном направлении (север-юг). Показано, что акватория бухты, несмотря на защищенность от ветроволнового воздействия, имеет большую степень турбулизации водных потоков.

В зимний период в заливе Буор-Хая подо льдом формируется стоковый гидрофронт, расположение и структура которого определяются величиной расхода реки Лена. Стоковый фронт характеризуется бароклинной и термоклинной составляющими. Под линзой распресненных вод слои повышенной температуры и солености чередуются со слоями их пониженных значений. На периферии фронта расслоение термоклина приводит к формированию холодной изопикнической интрузии в промежуточных горизонтах.

Рассмотрена изменчивость уровня в северо-западной части Тихого океана по наблюдениям на мареографных постах системы JASL. Представлен многолетний сезонный ход уровня на этих станциях, рассчитаны климатические тренды, диапазон изменчивости и среднеквадратические отклонения среднемесячных значений уровня от многолетнего сезонного хода. Рассчитана повторяемость превышений уровня относительно скользящего среднего со сдвигом 30 сут.

Рассмотрен новый подход к ежесуточному мониторингу свойств снежно-фирнового покрова ледников Гренландии по картам индекса рассеяния, рассчитываемого по измерениям спутникового радиометра AMSU. Определены границы областей с разными рассеивающими свойствами снега и их сезонная динамика в 2010-2011 гг. Обнаружена большая ежесуточная изменчивость индекса рассеяния снежно-фирнового покрова в летний период и в переходные сезоны.

9 марта 2012 г. исполнилось 70 лет доктору географических наук, профессору кафедры географии и основ экологии Наманганского государственного университета, известному гидрометеорологу Узбекистана Баходиру Асамовичу Камалову.

14 февраля 2012 г. исполнилось 70 лет начальнику Дагестанского республиканского центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды Северо-Кавказского УГМС, заслуженному метеорологу Российской Федерации Петру Васильевичу Поставику.

Российский национальный конкурс водных проектов старшеклассников проводится с 2003 г. Организатор - автономная некоммерческая организация "Институт консалтинга экологических проектов" при поддержке Министерства природных ресурсов и экологии Российской Федерации. Цель конкурса - организация и проведение независимого творческого конкурса на лучший проект в сфере охраны и восстановления водных ресурсов.

Свободные колебания уровня Азовского моря определяются путем гидродинамического моделирования по уравнениям длинных волн в однородной несжимаемой жидкости в поле силы Кориолиса. Результаты расчетов показали наличие ряда колебаний уровня на фоне амфидромической системы, вращающейся вокруг центральной части моря против часовой стрелки.

Результаты исследования термохалинной структуры основаны на данных CTD-съемки гидрофизического полигона, а также станций северной части меридионального разреза и квазизонального разреза до Новой Земли. Методика работы включает: анализ средних T, S-характеристик, изопикнический, корреляционно-регрессионный и факторный анализ поля температуры.

В период с 4 по 9 ноября 2009 г. с помощью ячейки безжидкостного соединения в проточной системе по ходу движения корабля измеряли рН, температуру и соленость в поверхностных водах залива Петра Великого. На основе этих измерений было рассчитано парциальное давление диоксида углерода (рСО[2]) в поверхностных водах, которое было меньше его значения в атмосфере и изменялось в диапазоне от 290 до 360 мкатм.

На основе данных численного регионального реанализа даны оценки количества осадков и испарения для бассейна Черного моря. Пространственное распределение рассматриваемых величин сравнивается с результатами, полученными ранее методами экстраполяции измерений на прибрежных метеостанциях. Рассчитанные составляющие водного баланса Черного моря сопоставлены с доступными литературными данными. На их основе получена оценка среднего расхода воды в проливе Босфор.

Сравнительный анализ гидрометеорологических и топографических условий формирования и стока плотных шельфовых вод на шельфах и континентальных склонах разных акваторий Арктики и Антарктики показывает, что во многих чертах они близки, но существуют и различия. В Антарктике эти условия более благоприятны. Термохалинные условия формирования и стока шельфовых вод в Арктике и Антарктике также похожи.

Представлен анализ развития апвеллинга в разных районах Мирового океана и показано, что он формируется преимущественно долгопериодными волнами. Рассмотрен механизм формирования апвеллинга.

Проведен анализ изменения температуры, солености и течений в районе Берингова пролива на основе данных американских и российско-американских исследований Берингова пролива за период с 1992 по 2010 г.

Анализируются причины формирования экстремальных волн с высотой более 14 м в Северной Атлантике в период с 2002 по 2011 г. и эволюция атмосферных процессов, вызвавших формирование экстремального волнения.

29 октября 2012 г. исполнилось 95 лет Нудельману Айзику Вольфовичу — советскому метеорологу, который работал инженером Главного управления гидрометеослужбы СССР.

Приведены результаты измерения содержания ртути в приводном слое Японского моря в период с 27 октября по 11 ноября 2010 г. Установлено, что содержание ртути изменялось от 0, 6 до 3, 8 нг/м{3}. Показано, что распределение концентрации ртути имеет географическую зональность и зависит от перемещения воздушных масс и близости антропогенных источников. Максимальная концентрация ртути обнаружена в центральной части моря при юго-западном и южном направлениях ветра.

Изучены особенности хода средних годовых и экстремальных уровней в российской части Вислинского залива. Главной закономерностью межгодовых изменений усредненных характеристик уровня в заливе является устойчивая тенденция к их увеличению: повышение среднего уровня характеризуется линейным трендом, который увеличивается в зависимости от длины ряда - от 1, 7-1, 9 мм/год (Балтийск, 1860-2006 гг. ) до 3, 6-3, 7 мм/год (Калининград, Балтийск, Краснофлотск, 1959-2006 гг. ).

Исследуется изменчивость кумулянтов пятого и шестого порядков возвышений морской поверхности. Исследования проводятся на основе данных прямых волнографических измерений, выполненных в натурных условиях. Показано, что кумулянты пятого порядка слабо коррелированы с изменением создаваемого доминантными волнами среднего уклона морской поверхности.

Проведены измерения в районе главной седловины разлома Чейн. Измерения включали CTD-зондирование и определение скоростей течений погружаемым акустическим доплеровским профилографом (LADCP). В результате была определена структура вод и оценен перенос придонных вод, составивший 0, 11-0, 17 Св, что существенно меньше предшествующих оценок.

В рамках представленной модели начало весеннего и осеннего гидрологических сезонов определяется температурным режимом воздушных потоков в районе исследований. Эта модель более гибко, чем стандартная процедура выделения сезонов, учитывает вероятностный характер сроков начала гидрологических сезонов и вариации их протяженности.

Ленинградское (Санкт-Петербургское) отделение ГОИН было образовано 28 июня 1951 г. Основным направлением деятельности стало исследование Балтийского, Белого и Баренцева морей. В 1954 г. в отделении был организован отдел исследования невских наводнений. В 1961 г. в отделении была создана лаборатория аэроокеанографии.

Предложена имитационная численная модель турбулентного обмена ленты океанского конвейера с окружающими ее водами. Рассмотрен обмен частицами воды через поверхность ленты заданных размеров при ее движении по глубинной ветви конвейера. Длина турбулентного скачка параметризована через коэффициенты вертикальной и горизонтальной турбулентной диффузии, а его направление определено по методу Монте-Карло.

Выполнен комплексный анализ изменчивости климатических, гидрологических и океанологических процессов и факторов среды в районе Балтийского моря в 20 в. и начале 21 в. Установлены причинно-следственные связи между динамикой климата над Северной Атлантикой и гидрометеорологическими условиями в бассейне Балтики.

Изложена методика определения параметра квадратичной нелинейности и амплитуды низкочастотных внутренних гравитационных волн в прибрежной зоне окраинного моря, основанная на зависимости скорости их распространения от локального значения вертикального смещения пикноклина, вызванного этими волнами. Для проверки метода использованы данные натурных наблюдений внутренних волн в прибрежной зоне Японского моря.

Рассмотрен дальний перенос в атмосфере радионуклидов от ядерных взрывов и аварий на радиационно опасных объектах. Приведены данные о переносе радионуклидов в реках Енисей, Припять, Сож, Ипуть, Беседь. Определено время переноса радионуклидов из Ирландского моря в Балтийское и Баренцево моря с использованием изменения отношения изотопов цезия-134/цезия 137.

Представлены методика и результаты расчетов статистических параметров образования навалов льда. Изложена динамическая модель образования навалов льда на берегах. Проанализированы основные ледовые, метеорологические и морфологические факторы, влияющие на образование береговых навалов.

В мировой океанологической науке Алексей Михайлович Муромцев широко известен исследованиями важнейших проблем современной науки об океане - изучением закономерностей формирования природных условий океана как совокупности взаимосвязанных и взаимообусловленных океанологических процессов, а также работами, связанными с повышением эффективности использования естественных ресурсов океана.