МОДЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ СТРУКТУРЫ ШТОРМОВОГО ВЕТРОВОГО ВОЛНЕНИЯ В ЮГО-ВОСТОЧНОЙ БАЛТИКЕ Соколов А.Н. Лаборатория прибрежных систем Атлантическое. - презентация

1 МОДЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ СТРУКТУРЫ ШТОРМОВОГО ВЕТРОВОГО ВОЛНЕНИЯ В ЮГО-ВОСТОЧНОЙ БАЛТИКЕ Соколов А.Н. Лаборатория прибрежных систем Атлантическое отделение Института океанологии им. П. П. Ширшова РАН г. Калининград, , Пр. Мира, 1

2 Изучаемый район Соколов А.Н. Модельный анализ пространственной структуры штормового ветрового волнения в юго-восточной Балтике". Рисунок из работы "Обзор результатов мониторинга морского нефтяного месторождения «Кравцовское» (Д-6)". – Калининград: изд. ООО «ЛУКОЙЛ- Калининградморнефть» г. 48 с.

3 Шторм января 2012 года Соколов А.Н. Модельный анализ пространственной структуры штормового ветрового волнения в юго-восточной Балтике".

4 Цель работы Подготовить инструмент, который позволил бы с удовлетворительной точностью моделировать поля волнения в юго-восточной Балтике. Соколов А.Н. Модельный анализ пространственной структуры штормового ветрового волнения в юго-восточной Балтике". Методика Сопоставление результатов расчетов параметров волнения по различным моделям Сопоставление результатов моделирования с натурными данными

5 Поверхность моря описывается как результат объединения бесконечного числа синусоидальных волн с различными частотами, амплитудами и направлениями распространения. Общий поток энергии волн по всем частотам и направлениям равен: где – плотность действия энергетического спектра. Уравнение для плотности действия энергетического спектра (SWAN и MIKE): Спектральные волновые модели Соколов А.Н. Модельный анализ пространственной структуры штормового ветрового волнения в юго-восточной Балтике". S = S in + S nl + S ds, w + S ds, b + S ds, br

6 Сравнение моделей SWAN и MIKE S = S in + S nl + S ds, w + S ds, b + S ds, br Соколов А.Н. Модельный анализ пространственной структуры штормового ветрового волнения в юго-восточной Балтике". 20 м/с

7 Соколов А.Н. Модельный анализ пространственной структуры штормового ветрового волнения в юго-восточной Балтике". Расчетная область

8 Открытых границ у модели не было, т.е. вся юго- восточная Балтика рассматривалась как огромное озеро протяженностью как с запада на восток, так и с севера на юг более чем на 300 км. Единственной движущей силой в модели был ветер, который предполагался одинаковым над всей акваторией. Скорость и направление ветра при калибровке была взята по данным метеостанции IBW PAN в Любятово, а при моделировании зимнего шторма 2012 г. – по данным метеостанции на платформе Д6. Воздействующие силы и граничные условия Соколов А.Н. Модельный анализ пространственной структуры штормового ветрового волнения в юго-восточной Балтике".

9 Калибровка модели. Район полевых работ IBW PAN 2006 г. Параметры волнения измерялись с помощью волнового буя, который находился в одной миле от береговой линии. Глубина моря в точке установки буя составляла примерно 15 метров. Соколов А.Н. Модельный анализ пространственной структуры штормового ветрового волнения в юго-восточной Балтике".

10

11 Калибровка модели, H sign Основной калибровочный параметр: Cdis = 9 Коэффициент корреляции для H sign составил 0.89 Соколов А.Н. Модельный анализ пространственной структуры штормового ветрового волнения в юго-восточной Балтике".

12 Калибровка модели, T p Соколов А.Н. Модельный анализ пространственной структуры штормового ветрового волнения в юго-восточной Балтике". Основной калибровочный параметр: Cdis = 9 Коэффициент корреляции для T p составил 0.77

13 Шторм января 2012 года, H sign Поля волнения и зависимости вдоль профиля АВ для ветра с одинаковой по абсолютной величине и разной по направлению скоростями Соколов А.Н. Модельный анализ пространственной структуры штормового ветрового волнения в юго-восточной Балтике".

14 Развитие штормового нагона в районе северного побережья Самбийского полуострова января Соколов А.Н. Модельный анализ пространственной структуры штормового ветрового волнения в юго-восточной Балтике". Светлогорск Пионерский Зеленоградск

15 Картина течений 14 января Скорости осредненных по глубине течений в районе северного побережья Самбийского полуострова (06:00, 14 января 2012 г.). Пунктиром выделена зона конвергенции течений в районе Зеленоградска. Соколов А.Н. Модельный анализ пространственной структуры штормового ветрового волнения в юго-восточной Балтике".

16 Итог Использованный в работе подход (расчетная область ограничена центральной частью Балтийского моря, открытые границы отсутствуют и единственной движущей силой является ветер, одинаковый во всех точках расчетной области) позволяет с удовлетворительной точностью (коэффициент корреляции с натурными данными более 0.8) рассчитать поля волнения в юго- восточной Балтике. Соколов А.Н. Модельный анализ пространственной структуры штормового ветрового волнения в юго-восточной Балтике".

17 Благодарности Автор искренне благодарит институт гидроинженерии Академии наук Польши и лично Rafal Ostrowski за предоставленные данные полевых измерений волнения и ветра в районе пос. Любятово; Ж. И. Стонт за предоставленные данные по измерению ветра на платформе Д6; Б. В. Чубаренко за активное участие в работе и помощь при подготовке материалов. Соколов А.Н. Модельный анализ пространственной структуры штормового ветрового волнения в юго-восточной Балтике".