Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 2023, T. 59, № 4, стр. 497-508

Внутренние волны в районе пролива Акселоя острова Западный Шпицберген

Е. Г. Морозов abc*, С. В. Писарев a

a Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН
119997 Москва, Нахимовский просп., д. 36, Россия

b Московский физико-технический институт,
141707 Московская область, Долгопрудный, Институтский пер., д. 9, Россия

c Морской гидрофизический институт РАН
2299011 Севастополь, Капитанская ул. 2, Россия

* E-mail: egmorozov@mail.ru

Поступила в редакцию 06.03.2023
После доработки 27.03.2023
Принята к публикации 26.04.2023

Аннотация

Выполнен анализ измерений температуры, солености и течений на трех заякоренных буйковых станциях, проработавших в течение года в районе сильных приливных течений около пролива Акселоя у устья фиорда Ван Майен на острове Западный Шпицберген. Приливные течения при обтекании подводного поперечного хребта в проливе генерируют интенсивные внутренние волны приливного периода. Над подводным склоном внутренние волны вынужденные. Вертикальные смещения частиц воды достигают 20 м. Волны быстро затухают по мере удаления от пролива и склона. На удалении 12 км от пролива они уже не регистрируются. Приливные течения в проливе достигают скорости 3 м/с и формируют интенсивную струю при вытекании из пролива. Сильная струя течений во время сизигийных приливов прижимает приборы, установленные на буйковых станциях, ко дну. Результаты численного моделирования подтверждают наблюдения о том, что интенсивность вынужденных внутренних волн быстро уменьшается с увеличением расстояния от места генерации.

Ключевые слова: Приливные внутренние волны, закритические широты, Шпицберген, приливные течения, вынужденные колебания, остров Акселоя

Список литературы

  1. Власенко В.И. Нелинейная модель генерации бароклинных приливов над протяженными неоднородностями рельефа дна // Морской гидрофизический журн. 1992. № 6. С. 9–16. Physical Oceanography (Morskoy gidrofizicheskiy zhurnal). 1992. V. 3. P. 417–424.

  2. Зубов Н.Н. Гидрологические работы морского научного института в юго-западной части Баренцева моря летом 1928 г. летом на э/с “Персей” // Труды ГОИН, 1932. Т. 2. В. 4. С. 3–80.

  3. Kowalik Z., Marchenko A., Brazhnikov D., Marchenko N. Tidal currents in the western Svalbard Fjords // Oceanologia. 2015. V. 57. № 4. P. 318–327. https://doi.org/10.1016/j.oceano.2015.06.003

  4. Konyaev K.V. Internal tide at the critical latitude // Izv., Atmos. Ocean. Phys. 2000. V. 36. № 3. P. 396–408.

  5. Konyaev K.V., Plueddemann A., Sabinin K.D. Internal Tide on the Ermak Plateau in the Arctic Ocean // Izv. Atmos. Ocean. Phys. 2000. V. 36. № 4. P. 542–552.

  6. Kurkina O.E., Talipova T.G. Huge internal waves in the vicinity of the Spitsbergen Island (Barents Sea) // Natural Hazards Earth System Studies. 2011. V. 11. P. 981–986.

  7. LeBlond P.H., Mysak L.A. Waves in the ocean. Amsterdam: Elsevier oceanographic series. Elsevier, 1978. 602 p.

  8. Marchenko A., Shestov A., Karulin E., Morozov E., Karulina M., Bogorodsky P., Muzylev S., Onishchenko D., Makshtas A. Field studies of sea water and ice properties in Svalbard fjords // Proceedings of the 21st International Conference on Port and Ocean Engineering under Arctic Conditions July 10–14, 2011 Montréal, Canada. 2011.

  9. Marchenko A., Kowalik Z., Brazhnikov D., Marchenko N., Morozov E. Characteristics of sea currents in navigational strait Akselsundet in Spitsbergen // Proceedings of the 23rd International Conference on Port and Ocean Engineering under Arctic Conditions June 14–18, 2015 Trondheim, Norway. 2015.

  10. Marchenko A.V., Morozov E.G., Kozlov I.E., Frey D.I. High-amplitude internal waves southeast of Spitsbergen // Continental Shelf Research. 2021. V. 227. P. 104 523.

  11. Morozov E.G., Pisarev S.V. Internal tides at the Arctic latitudes (numerical experiments) // Oceanology. 2002. V. 42. № 2. P. 153–161.

  12. Morozov E.G., Trulsen K., Velarde M.G., Vlasenko V.I. Internal tides in the Strait of Gibraltar // J. Physical Oceanography. 2002. V. 32. P. 3193–3206.

  13. Morozov E.G., Paka V.T. Internal waves in a high-latitude region // Oceanology. 2010. V. 50. № 5. P. 668–674.

  14. Morozov E.G., Marchenko A.V., Filchuk K.V., Kowalik Z., Marchenko N.A., Ryzhov I.V. Sea ice evolution and internal wave generation due to a tidal jet in a frozen sea // Applied Ocean Research. 2019. V. 87. P. 179–191.

  15. Parson A.R., Bourke R.H., Muench R.D., Chiu C.-S., Lynch J.F., Miller J.H., Pluedemann A.J. The Barents Sea Polar Front in summer // J. Geophys. Res. 1996. V. 101. № C6. P. 14201–14221.

  16. Pisarev S.V. Experimental frequency spectra of internal waves in an ice-covered high-latitude basin // Oceanology. 1989. V. 28. № 5. P. 577–580.

  17. Pisarev S.V. Some measurements of the spatial and temporal characteristics of internal waves in an ice-covered high-latitude basin // Oceanology. 1991. V. 31. № 1. P. 42–46.

  18. Pisarev S.V. Spatial and temporal characteristics of internal waves at the edge of the continental shelf in the Arctic basin // Oceanology. 1992. V. 32. № 5. P. 579–583.

  19. Pisarev S.V. Low-frequency internal waves near the shelf edge of the Arctic basin // Oceanology. 1996. V. 36. № 6. P. 771–778.

  20. Plueddemannn A.J., Krishfield R., Takizawa T., Hatakeyama K., Honjo S. Upper ocean velocities in the Beaufort Gyre // Geophys. Res. Lett. 1998. V. 25. № 2. P. 183–186.

  21. Rippeth T.P., Vlasenko V., Stashchuk N., Scannell B.D., Green J.A.M., Lincoln B.J., Bacon S. Tidal conversion and mixing poleward of the critical latitude (an Arctic case study) // Geophysical Research Letters. 2017. V. 44. P. 12,349–12,357. https://doi.org/10.1002/2017GL075310

  22. Støylen E., Fer I. Tidally induced internal motion in an Arctic fjord // Nonlinear Processes in Geophysics. 2014. V. 21. P. 87–100. https://doi.org/10.5194/npg-21-87-2014

  23. Støylen E., Weber J.E.H. Mass transport induced by internal Kelvin waves beneath shore-fast ice // J. Geophys. Res. 2010. V. 115. P. C03022. https://doi.org/10.1029/2009JC005298

  24. Vlasenko V., Stashchuk N., Hutter K. Baroclinic Tides: Theoretical Modeling and Observational Evidence. Cambridge: Cambridge University Press, 2005. 351 p.

Дополнительные материалы отсутствуют.