| 1. | Наименование проекта | Моделирование высокочастотных внутренних волн в Баренцевом и Белом морях с учетом процессов генерации, распространения и диссипации |
|---|---|---|
| 2. | Регистрационный номер ЦИТИС: | АААА-А18-118110990076-3 |
| 3. | Исполнитель | Санкт-Петербургский филиал Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН |
| 4. | Ведомственная принадлежность | Минобрнауки России - наука |
| 5. | Заказчик | РФФИ |
| 6. | Вид финансирования | грант |
| 7. | Вид НИОКТР | Фундаментальная НИР |
| 8. | Приоритетное направление (основное) | Рациональное природопользование |
| 9. | Приоритетное направление (дополнительное) | Нет данных |
| 10. | Критическая технология (основная) | Технологии мониторинга и прогнозирования состояния окружающей среды, предотвращения и ликвидации ее загрязнения |
| 11. | Критическая технология (дополнительная) | Нет данных |
| 12. | Приоритет Стратегии НТР России | |
| 13. | Общее тематическое направление | |
| 14. | Приоритетное арктическое направление (основное) | |
| 15. | Приоритетное арктическое направление (дополнительное) | |
| 16. | Аннотация | Проект направлен на исследование процессов генерации, распространения и диссипации высокочастотных (короткопериодных) внутренних волн в Баренцевом и Белом морях методом математического моделирования с использованием новой трехмерной конечно-объёмной модели FESOM-coastal на смешанно-неструктурированных в горизонтальной плоскости вычислительных сетках. Трехмерное моделирование этих процессов в рамках полной системы уравнений негидростатической динамики будет выполнено впервые для данного региона. Особый интерес представляет расчет бюджета бароклинной энергии и оценка вклада высокочастотных внутренних волн в вертикальное перемешивание в сравнении с диапикнической диффузией за счет низкочастотных внутренних волн. Актуальность исследования диктуется 1) необходимостью приближения гидродинамических региональных моделей к большему реализму путем явного учета/параметризации мелкомасштабных явлений с целью уточнения прогноза морских систем в условиях сильных и быстрых изменений климата в Арктическом бассейне, и 2) отсутствием в Баренцевом и Белом морях адекватных моделей для расчета/прогнозирования трехмерного поля высокочастотных внутренних волн. Как показывают предыдущие исследования, мелкомасштабные процессы играют важную роль в перераспределении энергии и вещества, значительно влияют на экосистемы, и, прежде всего, на первичную продукцию. В ходе выполнения работ на основании результатов моделирования и их сравнения с данными судовых и спутниковых наблюдений будут: - выполнено моделирование динамики Баренцева и Белого морей с возможностью сеточного разрешения высокочастотных внутренних волн для выбранных районов модельной области в присутствии термохалинного, приливного и ветрового форсингов для случаев теплого и холодного года; - получены модельные кинематические и энергетические характеристики низкочастотных и высокочастотных внутренних волн в исследуемых акваториях; - выполнено сравнение результатов моделирования с данными высокоразрешающих наблюдений в Баренцевом и Белом морях; в частности, специально рассмотрен случай в Белом море, включающий спутниковые и судовые наблюдения регулярных пакетов нелинейных внутренних волн в августе 2010 года, генерированных в проливе Горло, пресекающих все море и обрушающихся в мелководной зоне Соловецких островов; - изучены физические процессы, контролирующие вертикальную диффузию и перемешивание в зонах Баренцева и Белого морей с повышенной активностью внутренних волн, и получены оценки соответствующих коэффициентов обмена; - получен ответ на вопрос о вкладе высокочастотных внутренних волн в динамику и стратификацию Баренцева моря и Белого морей и даны рекомендации о необходимости учета этих волн в региональных моделях. Результаты исследования могут быть использованы в системах мониторинга и прогноза состояния морской среды в арктических морях, при совершенствовании численных гидродинамических моделей, в подводной акустике и навигации |
| 17. | Начало проекта | 01.01.2018 |
| 18. | Завершение проекта | 31.12.2020 |