resarПриродные ресурсы Арктики и СубарктикиArctic and Subarctic Natural Resources2618-97122686-9683Академия наук Республики Саха (Якутия)resar-679Research ArticleБиологические науки. Общая биологияBiological sciences. General BiologyВосстановление полей температуры и солености вод Каспийского моря с помощью гидродинамического моделированияCaspian Sea Water Temperature and Salinity Field Reconstruction Using Hydrodynamic ModelingЯицкаяНаталья АлександровнаYaitskayaNatalia Aleksandrovna

ЯИЦКАЯ Наталья Александровна – к.г.н., с.н.с., yaitskayan@gmail.com, yaitskayan@mail.ru.

yaitskayan@mail.ruИнститут аридных зон ЮНЦ РАН Филиал Института природно-технических систем РФРоссияInstitute of Arid Zones SSC RAS The Branch of the Institute of Natural and Technical Systems of the Russian FederationRussian Federation201714022025221122127Copyright © Яицкая Н.А., 20252025Яицкая Н.А.Yaitskaya N.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://resar.elpub.ru/jour/article/view/679

C использованием гидродинамической Бергенской океанической модели выполнено восстановление полей температуры и солености вод Каспийского моря в узлах регулярной сетки. В качестве исходных данных использованы авторская океанографическая база данных морских экспедиционных исследований и открытые архивы метеорологических наблюдений на прибрежных гидрометеопостах, а также банк ре-анализа NCEP/NCAR. Временная дискретность расчетов составляет одни сутки, пространственная – пять километров. Верификация результатов расчетов выполнялась двумя способами: контроль соответствия результирующих значений заданным в точках разрезов; сравнение результирующих TS-полей с оцифрованными по опубликованным литературным данным. Показано, что полученные значения в целом соответствуют основным представлениям, сформированным к настоящему времени, в том числе и при помощи численного моделирования, и удовлетворяют поставленной задаче – восстановление TS-полей в узлах регулярной сетки. Результаты расчетов по модели BOM могут быть использованы в качестве входных данных для ретроспективного анализа полей температуры и солености вод моря.

Using the hydrodynamic Bergen Ocean Model reconstruction of water temperature and salinity fields of the Caspian Sea for structured grid is performed. The original oceanographic database of marine research, open archives of meteorological observations at the coastal weather stations, and NCEP / NCAR re-analysis are used as the initial data. Time resolution of calculations is one day, spatial is five kilometers. Verification of the calculation results is carried out by two methods: control of compliance of resulting values predetermined in section points; compare the resulting TS-fields with the digitized data from the published in literature. It is shown that the resulted values are consistent with the basic concepts, formed by now, including using numerical simulation and satisfy the task the restoration of TS-field gridded. BOM calculations results can be used as an input data for retrospective analysis of water temperature and salinity of the Caspian Sea.

Каспийское моретемпература водсоленостьвосстановление полейматематическое моделированиеCaspian Seawater temperaturesalinityfield reconstructionmathematical modelingИсследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта №16-35-60046 мол_а_дк.ReferencesМатишов Г.Г., Яицкая Н.А., Бердников С.В. Особенности внутривекового режима солености Каспийского моря // Доклады Академии наук. 2012. Т. 444, № 5. С. 549–553.Матишов Г.Г., Яицкая Н.А., Бердников С.В. Особенности внутривекового режима солености Каспийского моря // Доклады Академии наук. 2012. Т. 444, № 5. С. 549–553.Яицкая Н.А. Термохалинный режим Каспийского моря при изменении уровня: Автореф. дис. … к.г.н. Мурманск, 2012. 28 с.Яицкая Н.А. Термохалинный режим Каспийского моря при изменении уровня: Автореф. дис. … к.г.н. Мурманск, 2012. 28 с.Яицкая Н.А., Бердников С.В. Трансформация водообмена и режима солености Каспийского моря в ХХ веке. Данные наблюдений и математическое моделирование // Наука, техника и инновационные технологии в эпоху могущества и счастья. 2015. Т. 1. С. 356–357.Яицкая Н.А., Бердников С.В. Трансформация водообмена и режима солености Каспийского моря в ХХ веке. Данные наблюдений и математическое моделирование // Наука, техника и инновационные технологии в эпоху могущества и счастья. 2015. Т. 1. С. 356–357.Панин Г.Н., Мамедов Р.М., Митрофанов И.В. Современное состояние Каспийского моря. Институт водных проблем РАН. М.: Наука, 2005. 356 с.Панин Г.Н., Мамедов Р.М., Митрофанов И.В. Современное состояние Каспийского моря. Институт водных проблем РАН. М.: Наука, 2005. 356 с.Тужилкин В.С. Сезонная и многолетняя изменчивость термохалинной структуры вод Черного и Каспийского морей и процессы ее формирования: Дис. … д.г.н. М., 2008. 313 с.Тужилкин В.С. Сезонная и многолетняя изменчивость термохалинной структуры вод Черного и Каспийского морей и процессы ее формирования: Дис. … д.г.н. М., 2008. 313 с.Тужилкин В.С., Косарев А.Н. Гидрология и динамика вод Черного и Каспийского морей // Водные массы океанов и морей. М.: МАКСпресс, 2007. С. 208–237.Тужилкин В.С., Косарев А.Н. Гидрология и динамика вод Черного и Каспийского морей // Водные массы океанов и морей. М.: МАКСпресс, 2007. С. 208–237.Тужилкин В.С., Косарев А.Н., Трухчев Д.И., Иванова Д.П. Сезонные особенности общей циркуляции вод глубоководной части Каспийского моря // Метеорология и гидрология. 1997. № 1. С. 91–99.Тужилкин В.С., Косарев А.Н., Трухчев Д.И., Иванова Д.П. Сезонные особенности общей циркуляции вод глубоководной части Каспийского моря // Метеорология и гидрология. 1997. № 1. С. 91–99.Trukhchev D.I., Kozarev A.N., Ivanova D.P., Tuzhilkin V.S. Numerical analysis of the general circulation in the Caspian Sea // Comptes Rendus de l’Academie Bulgare des Sci. 1995. V. 48, № 11– 12. P. 35–38.Trukhchev D.I., Kozarev A.N., Ivanova D.P., Tuzhilkin V.S. Numerical analysis of the general circulation in the Caspian Sea // Comptes Rendus de l’Academie Bulgare des Sci. 1995. V. 48, № 11– 12. P. 35–38.Tuzhilkin V.S., Kosarev A.N. Thermohaline Structure and General Circulation of the Caspian Sea Waters // The Caspian Sea Environment. 2005. V. 5. P. 33–57 (DOI 10.1007/698_5_003).Tuzhilkin V.S., Kosarev A.N. Thermohaline Structure and General Circulation of the Caspian Sea Waters // The Caspian Sea Environment. 2005. V. 5. P. 33–57 (DOI 10.1007/698_5_003).Архипкин В.С., Косарев А.Н., Гиппиус Ф.Н., Мигали Д.И. Сезонная изменчивость климатических полей температуры, солености и циркуляции вод Черного и Каспийского морей // Вестник МГУ. Сер. 5. География. 2013. № 5. С. 33–44.Архипкин В.С., Косарев А.Н., Гиппиус Ф.Н., Мигали Д.И. Сезонная изменчивость климатических полей температуры, солености и циркуляции вод Черного и Каспийского морей // Вестник МГУ. Сер. 5. География. 2013. № 5. С. 33–44.Бердников С.В. Разработка и применение компартментальных моделей для изучения пространственных характеристик морских экологических систем: Дис. … д.г.н. Мурманск, 2004. 335 с.Бердников С.В. Разработка и применение компартментальных моделей для изучения пространственных характеристик морских экологических систем: Дис. … д.г.н. Мурманск, 2004. 335 с.Berntsen J., Svendsen E. and Ostrowski M. (1996) Validation and sensitivity study of a sigmacoordinate ocean model using the Skagex dataset. ICES CM 1996/C:5.Berntsen J., Svendsen E. and Ostrowski M. (1996) Validation and sensitivity study of a sigmacoordinate ocean model using the Skagex dataset. ICES CM 1996/C:5.Avlesen H. Advanced user support: On the parallelization of a non hydrostatic, sigma coordinate ocean model. 2004. P. 1–8.Avlesen H. Advanced user support: On the parallelization of a non hydrostatic, sigma coordinate ocean model. 2004. P. 1–8.Rygg K., Enstad L.I., Alendal G. Simulating CO2 transport into the ocean from a CO2 lake at the seafloor using a zand a σ-coordinate model // Ocean Dynamics. 2009. V. 59, iss. 6. P. 795–808.Rygg K., Enstad L.I., Alendal G. Simulating CO2 transport into the ocean from a CO2 lake at the seafloor using a zand a σ-coordinate model // Ocean Dynamics. 2009. V. 59, iss. 6. P. 795–808.Пищальник В.М., Архипкин В.С., Леонов А.В. О циркуляции вод в Татарском проливе // Водные ресурсы. 2010. Т. 37, №6. C. 657–670.Пищальник В.М., Архипкин В.С., Леонов А.В. О циркуляции вод в Татарском проливе // Водные ресурсы. 2010. Т. 37, №6. C. 657–670.Matishov G.G., Berdnikov S.V., Zhichkin A.P., Dzhenyuk S.L., Smolyar I.V., Kulygin V.V., Yaitskaya N.A., Povazhniy V.V., Sheverdyaev I.V., Kumpan S.V., Tret’yakova I.A., Tsygankova A.E., D’yakov N.N., Fomin V.V., Klochkov D.N., Shatohin B.M., Plotnikov V.V., Vakul’skaya N.M., Luchin V.A., Kruts A.A. Atlas of Climatic Changes in Nine Large Marine Ecosystems of the Northern Hemisphere (1827–2013). Matishov, G.G., Sherman, K., Levitus, S. (Eds.). NOAA Atlas NESDIS 78. 2014. 131 p.Matishov G.G., Berdnikov S.V., Zhichkin A.P., Dzhenyuk S.L., Smolyar I.V., Kulygin V.V., Yaitskaya N.A., Povazhniy V.V., Sheverdyaev I.V., Kumpan S.V., Tret’yakova I.A., Tsygankova A.E., D’yakov N.N., Fomin V.V., Klochkov D.N., Shatohin B.M., Plotnikov V.V., Vakul’skaya N.M., Luchin V.A., Kruts A.A. Atlas of Climatic Changes in Nine Large Marine Ecosystems of the Northern Hemisphere (1827–2013). Matishov, G.G., Sherman, K., Levitus, S. (Eds.). NOAA Atlas NESDIS 78. 2014. 131 p.Бухановский А.В., Лопатухин Л.И., Чернышева Е.С. Новое поколение справочников по режиму волнения морей // Научно-технический сборник Российского морского регистра судоходства. 2011. Вып. 34. С. 50–65.Бухановский А.В., Лопатухин Л.И., Чернышева Е.С. Новое поколение справочников по режиму волнения морей // Научно-технический сборник Российского морского регистра судоходства. 2011. Вып. 34. С. 50–65.Лопатухин Л.И. Ветровое волнение: Учебное пособие. 2-е дополненное издание. СПб.: Изд-во СПбГУ, 2012. 165 с.Лопатухин Л.И. Ветровое волнение: Учебное пособие. 2-е дополненное издание. СПб.: Изд-во СПбГУ, 2012. 165 с.Яицкая Н.А., Лощинская В.В. Создание геоинформационной системы южных морей России для сохранения исторической картографической информации // Экология, экономика, информатика. Т.2. Ростов-на-Дону: Изд-во ЮФУ, 2013. С.211–217.Яицкая Н.А., Лощинская В.В. Создание геоинформационной системы южных морей России для сохранения исторической картографической информации // Экология, экономика, информатика. Т.2. Ростов-на-Дону: Изд-во ЮФУ, 2013. С.211–217.Магаева А.А., Яицкая Н.А. Описание геоинформационной системы ледового режима южных морей России // Экологическая стратегия развития прибрежных регионов: география, окружающая среда, население. Медико-экологические и социально-экономические проблемы прибрежных регионов. Ростов-на-Дону, 2015. С. 114–121.Магаева А.А., Яицкая Н.А. Описание геоинформационной системы ледового режима южных морей России // Экологическая стратегия развития прибрежных регионов: география, окружающая среда, население. Медико-экологические и социально-экономические проблемы прибрежных регионов. Ростов-на-Дону, 2015. С. 114–121.Гидрометеорология и гидрохимия морей. Т. VI Каспийское море. Вып. 1. Гидрометеорологические условия. СПб.: Гидрометеоиздат, 1992. 360 с.Гидрометеорология и гидрохимия морей. Т. VI Каспийское море. Вып. 1. Гидрометеорологические условия. СПб.: Гидрометеоиздат, 1992. 360 с.Курдюмов Д.Г., Озцой Э. Среднемесячные характеристики внутригодовой изменчивости циркуляции вод Каспийского моря, полученные по вихреразрешающей термогидродинамической модели // Океанология. 2004. Т. 44, № 6. С. 843–853.Курдюмов Д.Г., Озцой Э. Среднемесячные характеристики внутригодовой изменчивости циркуляции вод Каспийского моря, полученные по вихреразрешающей термогидродинамической модели // Океанология. 2004. Т. 44, № 6. С. 843–853.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.