ИСТИНА

В связи с активным экономическим освоением природных ресурсов на арктическом побережье России, исследование нагонов имеет важное научное и практическое значение. Цель настоящей работы – на основе результатов численного моделирования выявить закономерности формирования нагонов в Белом и Баренцевом морях. Для этого использовалась гидродинамическая модель ADCIRC совместно со спектральной волновой моделью SWAN. Расчеты проводились на нерегулярной вычислительной сетке высокого пространственного разрешения, охватывающей как Белое, так и Баренцево моря с минимальным шагом 50 м в некоторых прибрежных районах. Вычислительная область имеет две открытые границы. Первая представляет собой полукруглую границу от побережья Норвегии в районе Киркенеса до мыса Желания на Северном острове архипелага Новая Земля. На ней при расчетах задавались приливные колебания уровня моря. Они рассчитывались с помощью гармонических постоянных, взятых из базы данных приливов FES2004. На другой границе, расположенной в проливе Югорский Шар, применялось условие излучения. В качестве входных данных в период с 1979 по 2010 гг. использовались данные о ветре, атмосферном давлении и концентрации льда из реанализа NCEP/CFSR c пространственным разрешением ~0,3125°×0,312° и временным шагом 1 час, в период с 2011 по 2015 гг. из реанализа NCEP/CFS2 c пространственным разрешением ~0,205°×0,204° и временным шагом 1 час. Для оценки вклада различных факторов в формирование высоты нагона проводились следующие численные эксперименты с помощью модели ADCIRC с различным набором входных данных: - прилив, ветер, атмосферное давление, лед; - прилив, лед; - прилив, ветер, лед; - прилив, атмосферное давление, лед. Для выявления роли ветрового волнения в образование нагона использовалась совместная модель ADCIRC+SWAN. Под высотой нагона принималось повышение уровня, полученный при вычитании приливных и низкочастотных (период больше 35 суток) колебаний уровня моря из уровня, рассчитанного с учетом всех факторов. Сравнение результатов моделирования с натурными данными (использовались данные мареографов морских гидрометеостанций Северодвинск, Соловки, Сосновей) показало, что ADCIRC достоверно воспроизводит колебания уровня моря в пространстве и во времени. Нагоны анализировались в следующих пунктах: в Белом море - Соловки, Онежская губа, Северодвинск; в Баренцевом море – Чешская губа, Печорская губа, Варандей, Хайпудырская губа. На основе этих экспериментов было получено распределение количества нагонов (в разных диапазонах высоты) по месяцам за 1979-2015 гг. в этих пунктах, а также их межгодовая изменчивость. Выявлена роль ветра и атмосферного давления в формирование нагонов в разных районах изучаемой области. Кроме этого даны оценки вклада ветрового волнения и концентрации льда в высоту нагона. Рассчитаны особенности штормовых нагонов в Белом и Баренцевом морях в зависимости от траектории циклонов. Исследование выполнено при финансовой поддержке проекта РНФ №14-37-00038.