ИСТИНА

Ветровое волнение оказывает существенное влияние на состояние прибрежных экосистем, поскольку оно регулирует переотложение наносов, трансформацию береговой линии, динамику вод и другие процессы. Учёт параметров ветрового волнения необходим для рационального природопользования, поскольку экстремальные волны могут причинить существенный урон нефтегазовым платформам, причалам и другим прибрежным и морским инженерным сооружениям, а также судам. С другой стороны, ветровое волнение можно рассматривать и как источник возобновляемой энергии. Чёрное море имеет существенное значение для экономики окружающих его стран. На его берегах расположены несколько портов с существенным грузооборотом; несколько подводных газопроводов проходят по дну Чёрного моря; в акватории моря ведётся добыча углеводородов; наконец, на берегах моря располагаются курорты, пользующиеся популярностью у жителей причерноморских стран. Данная работа посвящена оценке распределения параметров ветровых волн на акватории Чёрного моря, причём особое внимание уделено прибрежным районам. Параметры ветровых волн были рассчитаны с применением численной спектральной волновой модели третьего поколения SWAN [1, 2]. В ней объединены наиболее полные параметризации процессов возникновения, диссипации и взаимодействия волн на «глубокой воде», а также характерные для мелководных акваторий процессы донного трения и обрушения волн. Несмотря на то что изначально модель создавалась для расчёта параметров волнения в мелководных прибрежных акваториях, практика показала её применимость и для открытых акваторий морей. В качестве атмосферного форсинга использовались данные о ветре из реанализов NCEP CFSR [3] и NCEP CFSv2 [4] за период с 1979 по 2016 гг. Для данного исследования была создана оригинальная неструктурная расчётная сетка, пространственное разрешение которой зависит от глубины моря. Расстояние между узлами сетки изменяется от 10 км в открытых частях моря до 25 м в прибрежных акваториях. Валидация результатов моделирования выполнена на основе данных инструментальных измерений, полученных с помощью волномерного буя [5] и спутниковой альтиметрии [6]. Результаты работы представлены в нескольких формах. Во-первых, рассматриваются пространственные распределения максимальных значений параметров ветровых волн (высота значительных волн, длина волн, период волн). Такие распределения составлены как для отдельных сезонов, так и для всего периода моделирования. Установлено, что максимальные высоты значительных волн находятся в диапазоне 8,5–9,0 м и соответствуют юго-западной акватории моря. В свою очередь, максимальные длины и периоды волн соответствуют восточной части моря, их значения здесь превышают 160 м и 10,5 с соответственно. Для оценки волнового климата прибрежных акваторий были проанализированы серии данных для 12 точек, равномерно расположенных вдоль берегов всего Чёрного моря (Сочи, Геленджик, Керченский пролив, Кацивели, Каркинитские платформы, платформа «Глория», Варна, пролив Босфор, Зонгулдак, Синоп, Гиресун, Хопа). Максимальные высоты значительных волн (более 6 м) соответствуют северо-восточным и юго-западным берегам моря, а также южному берегу Крымского полуострова. Максимальные значения длин и периодов волн (более 140 м и 10 с соответственно) достигаются вдоль северо-восточного и южного побережий моря. Расчёт параметров ветровых волн, а также анализ и интерпретация результатов моделирования выполнены Ф. Н. Гиппиусом при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований в рамках проекта № 16-35-00488. Валидация результатов моделирования выполнена С. А. Мысленковым при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований в рамках проекта № 18-05-80088.