Parameterization of thermal structure of the Black Sea active layer at the Gelendzhik study site during warm period

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅或者付费存取

详细

Using the long-term studies of the Black Sea thermal structure at the Gelendzhik study site, a parameterization of temperature profiles in the active layer was proposed for the warm period (May-November), based on ten-days averaging. It included variability of the upper mixed layer, its temperature and thickness. The 10-days grouping was performed for all studied years (2010–2023) simultaneously, with only day and month being taken into account, to remove synoptic variability and concentrate on general seasonal dynamics. The averaged temperature profiles were transformed into a dimensionless form and described as a universal power function of dimensionless depth. With a reverse transition back to dimensional variables, it was possible to reproduce an annual-average temperature profile in the seasonal thermocline for any particulate day from May to November. Assuming the temperature in the upper mixed layer being the same as at the uppermost part of the thermocline, a thermal structure of the entire active layer therefore could be reconstructed. Calculation examples for different decades are provided, along with comparison of real temperature profiles with the ten-days averaged and the formula-based.

作者简介

A. Zatsepin

Shirshov Institute of Oceanology, Russian Academy of Sciences

Email: huravela@yahoo.com
Moscow, Russia

O. Podymov

Shirshov Institute of Oceanology, Russian Academy of Sciences

Moscow, Russia

参考

  1. Акимов Е.А., Полонский А.Б., Станичный С.В. Параметризация вертикального профиля температуры в сезонном термоклине Черного моря // Морской гидрофизический журнал. 2014. № 3. С. 21–29.
  2. Белокопытов В.Н. Межгодовая изменчивость обновления вод холодного промежуточного слоя Черного моря в последние десятилетия // Морской гидрофизический журнал. 2010. № 5. С. 33–41.
  3. Блатов А.С., Булгаков Н.П., Иванов В.А. и др. Изменчивость гидрофизических полей Черного моря. Л.: Гидрометеоиздат, 1984. 240 с.
  4. Блатов А.С., Косарев А.Н., Тужилкин В.С. Изменчивость гидрологической структуры вод Черного моря и ее связь с внешними факторами // Водные ресурсы. 1980. № 6. С. 71–82.
  5. Богуславский С.Г., Казаков С.И., Перов М.Г., Берестовая Е.В. Особенности температурного поля холодного промежуточного слоя Черного моря // Океанология. 2001. Т. 41. № 4. С. 493–501.
  6. Зацепин А.Г., Кременецкий В.В., Поярков С.Г. и др. Влияние поля ветра на динамику вод Черного моря // Комплексные исследования северо-восточной части Черного моря / Под ред. А.Г. Зацепина и М.В. Флинта. М.: Наука, 2002. С. 91–105.
  7. Зацепин А.Г., Островский А.Г., Кременецкий В.В. и др. Подспутниковый полигон для изучения гидрофизических процессов в шельфово-склоновой зоне Черного моря // Известия РАН. ФАО. 2014. № 1. С. 16–29.
  8. Китайгородский С.А. Физика взаимодействия атмосферы и океана. Л.: Гидрометеоиздат, 1970. 284 с.
  9. Китайгородский С.А., Миропольский Ю.З. К теории деятельного слоя открытого океана // Изв. АН СССР, Физика атмосферы и океана. 1970. Т. 6. № 2. С. 178–178.
  10. Колесников А.Г., Богуславский С.Г. Вертикальный перенос в Черном море // Морские гидрофизические исследования. 1978. № 2. С. 33–46.
  11. Миропольский Ю.З., Филюшкин Б.Н., Чернышков П.П. О параметрическом описании профилей температуры в деятельном слое океана // Океанология. 1970. Т. 10. № 6. С. 178–188.
  12. Монин А.С., Озмидов Р.В. Океанская турбулентность. Л.: Гидрометеоиздат, 1981. 380 с.
  13. Овчинников И.М., Попов Ю.И. Особенности зимней циркуляции вод в северо-восточной части Западного Средиземноморья // Труды ГОИН. 1990. Вып. 190. С. 122–131.
  14. Рубакина В.А., Кубряков А.А., Станичный С.В. Суточный ход температуры приповерхностного слоя вод и его влияние на прогрев глубинных слоев по результатам расчета одномерной гидродинамической модели POM // В книге: Моря России: Вызовы отечественной науки. Тезисы докладов Всероссийской научной конференции. Севастополь, 2022. С. 248–249.
  15. Сильвестрова К.П., Зацепин А.Г., Мысленков С.А. Прибрежные апвеллинги и даунвеллинги в геленджикском районе Черного моря: связь с ветровым воздействием и течением // Океанология. 2017. Т. 57. № 4. С. 521–530.
  16. Титов В.Б. Формирование верхнего конвективного слоя и холодного промежуточного слоя в Черном море в зависимости от суровости зим // Океанология. 2004. Т. 44. № 3. С. 354–357.
  17. Филюшкин Б.Н., Миропольский Ю.З. Сезонная изменчивость верхнего термоклина и автомодельность профилей температуры // Океанология. 1981. Т. 21. № 3. С. 416–423.
  18. Csanady G.T. The free surface turbulent shear layer // J. Phys. Oceanogr. 1984. V. 14. № 2. P. 407–411.
  19. DʹAsaro E. Turbulence in the upper-ocean mixed layer // Annual Review of Marine Science. 2013. V. 6. № 1. https://doi.org/10.1146/annurev-marine-010213-135138
  20. Kraus E., Turner Y. A one-dimentional model of the seasonal thermocline. Part I. A laboratory experiment and its interpretation // Tellus. 1967. V. 19. № 1. P. 88–97.
  21. Kraus E., Turner Y. A one-dimentional model of the seasonal thermocline. Part II. The general theory and its consequence // Tellus. 1967. V. 19. № 1. P. 98–108.
  22. Paskyabi M., Fer I. Turbulence structure in the upper ocean: a comparative study of observations and modeling // Ocean Dynamics. 2014. V. 64. P. 611–631. https://doi.org/10.1007/s10236-014-0697-6
  23. Podymov O.I., Ocherednik V.V., Silvestrova K.P., Zatsepin A.G. Upwellings and downwellings caused by mesoscale water dynamics in the coastal zone of northeastern Black Sea // J. Mar. Sci. Eng. 2023. 11(8), 1628. https://doi.org/10.3390/jmse11081628
  24. Thomson R., Fine I. Estimating mixed layer depth from oceanic profile data // J. Atm. and Ocean Tech. 2003. V. 20. № 2. P. 319–339. https://doi.org/10.1175/1520-0426(2003)020<0319: EMLDFO>2.0.CO;2
  25. Thorpe S.A. An Introduction to Ocean Turbulence; Cambridge University Press: Oxford, UK, 2007. 240 p.
  26. Zatsepin A.G., Podymov O.I., Silvestrova K.P., Murzakova Yu.V. Heat reserve of the active layer in the Black Sea coastal zone at the Gelendzhik study site and its evolution during the warm period of the year // Oceanology. 2024, V. 64. № 6. P. 761–772.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 2025